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sexta-feira, 27 de fevereiro de 2015

Astrônomos descobriram o maior e o mais luminoso buraco negro até o momento

Ilustração artística do monstro supermassivo buraco negro no coração de um quasar no Universo distante. Os cientistas dizem que o novo buraco negro SDSS J010013.02+280225.8 é o maior e mais brilhante já encontrado. Crédito: © Zhaoyu Li (Shanghai Astronomical Observatory)
 Os astrônomos descobriram o maior e mais luminoso buraco negro já observado — um antigo monstro com uma massa cerca de 12 bilhões de vezes a massa do Sol — que data de quando o Universo tinha menos de 1 bilhão de anos de idade.

 Ainda é um mistério como os buracos negros poderiam atingir um tamanho tão grande num período relativamente breve no início do Universo, dizem os pesquisadores. Acredita-se que os buracos negros supermassivos habitam o coração das grandes galáxias.


 Os maiores buracos negros encontrados no Universo próximo tinham uma massa mais de 10 bilhões de vezes a massa do Sol. Em comparação, o buraco negro no centro da Via Láctea tem uma massa cerca de 4 a 5 milhões de vezes a massa do Sol.

 Embora a luz não possa escapar da força gravitacional dos buracos negros — e daí é que vem o nome — os buracos negros são normalmente brilhantes.

 Este “brilho” ocorre porque eles são circundados por feições conhecidas como discos de crescimento, que são constituídos de gás e poeira que aquecem e emitem luz enquanto ela cai em forma de espiral em direção aos buracos negros.

 Os cientistas suspeitam que os quasares, os objetos mais brilhantes no Universo, contêm buracos negros que lançam quantidade extraordinariamente grandes de luz enquanto eles rompem as estrelas. Os astrônomos descobriram cerca de 40 quasares — cada um com um buraco negro com cerca de 1 bilhão de vezes a massa do Sol.

 Agora, os cientistas reportaram a descoberta de um buraco negro supermassivo com uma massa de 12 bilhões de vezes maior que a massa do Sol a cerca de 12.8 bilhões de anos-luz de distância da Terra, que data de quando Universo tinha cerca de 875 milhões de anos de vida.

 Este buraco negro — tecnicamente conhecido como SDSS J010013.02+280225.8 — não é somente o quasar mais massivo já observado no início do Universo, mas também o mais luminoso. Ele é cerca de 429 trilhões de vezes mais brilhante que o Sol, e sete vezes mais brilhante que o quasar mais distante conhecido.

 A luz de quasares bem distantes podem levar bilhões de anos para atingir a Terra, assim os astrônomos podem observar os quasares como eles eram quando o Universo era jovem. Esse buraco negro data de pouco mais de 6% da idade atual do Universo (13.8 bilhões de anos).

O quasar recém-descoberto SDSS J0100+2802 possui o buraco negro mais massivo, e a luminosidade mais alta entre todos os distantes quasares conhecidos, como demonstrado neste gráfico de comparação da massa do buraco negro e brilho. Crédito: © Zhaoyu Li (Shanghai Astronomical Observatory)/Imagem de fundo: Yunnan Observatories
 “Isto é bem surpreendente, pois ele apresenta sérios desafios às teorias sobre como os buracos negros cresceram no início do Universo”, disse o principal autor do estudo, Xue-Bing Wu, astrofísico da Universidade de Peking em Pequim, na China.

 Os discos de crescimento limitam a velocidade com a qual os buracos negros modernos crescem. A princípio, à medida que o gás e a poeira nos discos chegam próximos dos buracos negros, o tráfego para qualquer outro material estará caindo no buraco negro.

 Segundo, à medida que a matéria colide neste tráfego, ela é aquecida, e emite radiação que dirige o gás e a poeira para longe dos buracos negros. “Os cientistas ainda não possuem uma teoria satisfatória para explicar como esses objetos supermassivos formaram-se no início do Universo”, disse Wu.

 “Isto necessita de maneiras muito especiais para o crescimento rápido do buraco negro ou um imenso buraco negro semente”.

 Por exemplo, um estudo sugere que devido ao fato do Universo inicial ser muito menor do que o Universo atual, o gás era mais denso, obscurecendo uma quantidade substancial da radiação emitida pelo disco de crescimento, e então auxilia a matéria cair nos buracos negros.

 Os pesquisadores perceberam que as luzes desses buracos negros poderiam ajudar a fornecer pistas sobre os cantos escuros do cosmos distante. À medida que a luz do quasar brilha em direção à Terra, ela passa através do gás intergaláctico que colore a luz.

 Deduzindo como esse gás intergaláctico influencia o espectro da luz do quasar, os cientistas podem deduzir que elementos constituem o gás. Esse conhecimento, por sua vez, pode fornecer ideias sobre o processo de formação estelar, no qual estavam funcionando logo depois do Big Bang, e produziram estes elementos.

 “Esse quasar é o mais luminoso já observado no início do Universo, que, como um farol, nos dará chance de usá-lo como uma ferramenta única para estudar a estrutura cósmica do distante e escuro Universo”, conclui Wu.

‣ Fonte (em inglês): Space.com
‣ Via: CiencTec

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