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Buraco negro com ventos ultrarrápidos
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Mudanças rápidas apontam para a origem dos ventos ultrarrápidos dos buracos negros

02/03/2017 435 views 5 likes
ESA / Space in Member States / Portugal

Os telescópios espaciais da ESA e da NASA fizeram a observação mais detalhada de um vento ultrarrápido que flui da vizinhança de um buraco negro, a quase um quarto da velocidade da luz.

A saída de gás é uma característica comum dos buracos negros supermassivos que residem no centro de grandes galáxias. Milhões a mil milhões de vezes mais maciços do que o Sol, esses buracos negros alimentam-se do gás circundante que gira em torno deles. Os telescópios espaciais veem isso como emissões brilhantes, incluindo raios-X, da parte mais interna do disco ao redor do buraco negro.

Ocasionalmente, os buracos negros “comem” demais e expelem um vento ultrarrápido. Estes ventos são uma característica de estudo importante, porque poderiam ter uma forte influência na regulação do crescimento da galáxia hospedeira, removendo o gás circundante e, portanto, suprimindo o nascimento de estrelas.

Usando os telescópios XMM-Newton da ESA e o NuStar da NASA, os cientistas fizeram a observação mais detalhada, até hoje, de tal efusão, vinda de uma galáxia ativa identificada como IRAS 13224-3809. Os ventos registrados a partir do buraco negro atingem 71 000 km/s - 0,24 vezes a velocidade da luz - colocando-os no top 5% dos ventos de buracos negros mais rápidos conhecidos.

O XMM-Newton concentrou-se no buraco negro durante 17 dias seguidos, revelando a natureza extremamente variável dos ventos.

“Temos muitas vezes apenas uma observação de um determinado objeto; depois, vários meses ou mesmo anos mais tarde, observamo-lo novamente e vemos se houve uma mudança”, diz Michael Parker do Instituto de Astronomia de Cambridge, Reino Unido, autor principal do artigo publicado esta semana na Nature e que descreve o novo resultado.

“Graças a esta longa campanha de observação, observámos, pela primeira vez, mudanças nos ventos numa escala de tempo de menos de uma hora.”

As mudanças foram observadas no aumento da temperatura dos ventos, uma assinatura da sua resposta a uma maior emissão de raios-X do disco adjacente ao buraco negro.

Além disso, as observações também revelaram mudanças nas impressões digitais químicas do gás expelido: à medida que a emissão de raios X aumentou, removeu eletrões dos seus átomos no vento, apagando as assinaturas de vento observadas nos dados.

“As impressões químicas do vento mudaram com a força dos raios-X em menos de uma hora, centenas de vezes mais rápido do que alguma vez observado”, diz o coautor Andrew Fabian, também do Instituto de Astronomia e investigador principal do projeto.

“Isso permite-nos vincular a emissão de raios-X, que surge do material de arremesso no buraco negro, para a variabilidade do vento de saída mais distante.”

“Encontrar essa variabilidade, e encontrar evidências para esta conexão, é um passo fundamental para entender como os ventos de buracos negros são lançados e acelerados, o que por sua vez é uma parte essencial da compreensão da sua capacidade de abrandar a formação de estrelas na galáxia de acolhimento”, acrescenta Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.

Notas aos editores

The response of relativistic outflowing gas to the inner accretion disk of a black hole,” por M. Parker et al. encontra-se publicado na Nature.

Explore os dados IRAS 13224-3809 em  EsaSky.

Para informações adicionais, é favor contatar:

Markus Bauer








ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer









Tel: +31 71 565 6799









Mob: +31 61 594 3 954









Email: markus.bauer@esa.int

Michael Parker
Institute of Astronomy, Cambridge, UK
Email: mlparker@ast.cam.ac.uk

Andrew Fabian
Institute of Astronomy, Cambridge, UK
Email: acf@ast.cam.ac.uk

Norbert Schartel
XMM-Newton project scientist
Email: Norbert.Schartel@esa.int

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