323: Buraco negro no centro da galáxia gerou bolha de gás

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTROFÍSICA/BURACOS NEGROS

A bolha de gás foi detectada no Sagittarius A*, o buraco negro super-massivo no coração da Via Láctea que está a pelo menos 27 000 anos-luz da Terra.

Sagittarius A*, o buraco negro super-massivo no coração da Via Láctea
© AFP PHOTO / European Southern Observatory

Os astrónomos observaram o aparecimento fugaz de uma bolha de gás circulando, a velocidades “incríveis”, no buraco negro no centro da nossa galáxia, de acordo com um estudo científico publicado nesta quinta-feira.

A detecção desta bolha, cujo tempo de vida não ultrapassou algumas horas, pode fornecer informações sobre o comportamento dos buracos negros. Esses objectos astronómicos são ainda mais misteriosos, porque são literalmente invisíveis. E sua força gravitacional é tal que nem mesmo a luz pode escapar.

Sagittarius A*, o buraco negro super-massivo no coração da Via Láctea, está a pelo menos 27.000 anos-luz da Terra., foi detectado graças ao movimento das estrelas em sua órbita.

A colaboração EHT, uma rede mundial de radiotelescópios, publicou em maio passado a primeira imagem do anel de material que envolve o buraco negro antes de ser absorvido por ele.

O ALMA, um desses radiotelescópios localizado no Chile, captou um sinal “muito surpreendente” nos dados de observação de Sagittarius A*, disse à AFP o astrofísico Maciek Wielgus, do Instituto Alemão Max Planck de Radioastronomia.

Poucos minutos antes de ALMA colectar esses dados, o telescópio espacial Chandra detectou “uma enorme emissão” de raios X de Sagittarius A*, relatou Wielgus.

Essa explosão de energia, que se acredita ser semelhante às tempestades solares, enviou uma bolha de gás voando ao redor do buraco negro a toda velocidade, descreve o estudo publicado na revista Astronomy and Astrophysics.

O fenómeno observado durante cerca de uma hora e meia permitiu calcular que a bolha de gás fez uma órbita completa do buraco negro em apenas 70 minutos, ou seja, a uma velocidade 30% equivalente à da luz, que vai para 300 000 quilómetros por segundo. Uma velocidade que “desafia a imaginação”, segundo Wielgus .

Diário de Notícias
DN/AFP
22 Setembro 2022 — 17:55



 

ALMA testemunha “jogo da corda” entre galáxias em fusão

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Os cientistas que observaram a galáxia recém-dormente SDSS J1448+1010 descobriram que a maior parte do seu combustível formador de estrelas tinha sido atirado para fora do sistema ao fundir-se com outra galáxia. Esse gás não está a formar novas estrelas para a galáxia, mas permanece nas proximidades em novas estruturas conhecidas como caudas de maré. Esta impressão de artista mostra o fluxo de gás e estrelas que foram lançadas para longe da galáxia massiva durante a sua fusão.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S.Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Enquanto observavam uma galáxia recém-dormente usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array) e o Telescópio Espacial Hubble, cientistas descobriram que tinha parado de formar estrelas, não porque tinha esgotado todo o seu gás, mas porque a maior parte do seu combustível formador de estrelas tinha sido atirado para fora do sistema ao fundir-se com outra galáxia.

O resultado é uma novidade para os cientistas do ALMA. Além disso, se provados comuns, os resultados podem mudar a forma como os cientistas pensam acerca das fusões e mortes das galáxias.

À medida que as galáxias se movem através do Universo, por vezes encontram outras galáxias. Quando interagem, a gravidade de cada galáxia atrai a outra. O subsequente “jogo da corda” lança gases e estrelas para longe das galáxias, deixando para trás fluxos de material conhecidos como caudas de maré.

E é exactamente isso que os cientistas acreditam que aconteceu a SDSS J1448+1010, mas com uma reviravolta na história. A galáxia massiva, que nasceu quando o Universo tinha cerca de metade da sua idade actual, quase que completou a sua fusão com outra galáxia.

Durante observações com o Hubble e com o ALMA, os cientistas descobriram caudas de maré contendo cerca de metade de todo o gás frio e formador de estrelas do sistema.

A descoberta do material forçosamente descartado – igual a 10 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol – indicou que a fusão poderia ser responsável pelo “desligar” da formação estelar, o que os cientistas não esperavam.

“O que inicialmente tornou esta galáxia massiva interessante foi que, por alguma razão, deixou subitamente de formar estrelas há cerca de 70 milhões de anos, imediatamente após uma explosão de actividade de formação estelar. A maioria das galáxias está feliz por continuar a formar estrelas”, disse Justin Spilker, astrónomo da Universidade A&M do Texas e o autor principal do artigo científico.

“As nossas observações com o ALMA e com o Hubble provaram que a verdadeira razão pela qual a galáxia deixou de formar estrelas é que o processo de fusão ejectou cerca de metade do gás combustível, disponível para a formação estelar, para o espaço intergaláctico. Sem combustível, a galáxia não conseguia continuar a formar estrelas”.

A descoberta está a lançar luz sobre os processos pelos quais as galáxias vivem ou morrem e a ajudar os cientistas a compreender melhor a sua evolução.

“Quando olhamos para o Universo, vemos algumas galáxias a formar activamente novas estrelas, como a nossa própria Via Láctea, e algumas que não estão. Mas essas galáxias “mortas” têm muitas estrelas antigas, por isso devem ter formado todas essas estrelas em algum momento e depois deixaram de fabricar novas”, disse Wren Suess, colega de cosmologia na Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e co-autora do artigo científico.

“Ainda não compreendemos todos os processos que fazem com que as galáxias deixem de formar estrelas, mas esta descoberta mostra o quão poderosas são estas grandes fusões galácticas e o quanto podem afectar a forma como uma galáxia cresce e muda com o tempo”.

Uma vez que o novo resultado é de uma única observação, não está actualmente claro o quão típico este “jogo da corda” e a sua quiescência resultante podem ser.

No entanto, a descoberta desafia as teorias há muito defendidas sobre como a formação estelar e as galáxias morrem e tem proporcionado aos cientistas um novo desafio excitante: encontrar mais exemplos.

“Embora seja bastante claro, a partir deste sistema, que o gás frio pode realmente acabar bem para lá de um sistema em fusão, e que ‘desliga’ uma galáxia, o tamanho da amostra, apenas uma galáxia, diz-nos muito pouco sobre como este processo é comum”, disse David Setton, estudante no departamento de física e astronomia da Universidade de Pittsburgh e co-autor do artigo.

“Mas existem muitas galáxias por aí, como J1448+1010, que conseguimos apanhar mesmo no meio desses ‘crashes’ e estudar exactamente o que lhes acontece quando passam por esta fase. A ejecção de gás frio é uma nova e excitante peça do puzzle da quiescência, e estamos entusiasmados por tentar encontrar mais exemplos”.

Spilker acrescentou: “Os astrónomos costumavam pensar que a única forma de fazer as galáxias deixarem de formar estrelas era através de processos violentos e rápidos, como muitas super-novas a explodir na galáxia para soprar a maior parte do gás para fora e a aquecer o resto.

As nossas observações mostram que não é preciso um processo ‘vistoso’ para cortar a formação estelar. O processo de fusão, muito mais lento, pode também pôr fim à formação estelar e às galáxias”.

Astronomia On-line
2 de Setembro de 2022


 

ALMA descobre o “choro” do nascimento de uma “estrela bebé” na Pequena Nuvem de Magalhães

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esquerda: Imagem de campo largo da Pequena Nuvem de Magalhães no infravermelho distante, obtida com o Observatório Espacial Herschel. Direita: Iimagem do fluxo molecular da estrela bebé Y246. As cores ciano e vermelho mostram o gás com desvio para o azul e desvio para o vermelho da emissão de monóxido de carbono. A cruz indica a posição da estrela bebé. Crédito: Onishi et al., 2022, Universidade Metropolitana de Osaka

Os elementos pesados, na matéria interestelar, têm um impacto significativo no mecanismo de formação estelar. No Universo primitivo, a abundância de elementos pesados era menor do que no Universo actual, porque ainda não tinha havido tempo suficiente para a nucleossíntese produzir elementos pesados nas estrelas.

O modo como a formação estelar, em tal ambiente, difere da formação estelar actual, não tem sido bem compreendida.

Uma equipa internacional liderada pelo professor Toshikazu Onishi, da Universidade Metropolitana de Osaka, e pelo professor assistente Kazuki Tokuda, da Universidade de Kyushi/NAOJ, usou o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar objectos estelares jovens de alta massa na Pequena Nuvem de Magalhães.

A Pequena Nuvem de Magalhães é caracterizada por uma baixa abundância de elementos mais pesados do que o hélio, semelhante às galáxias de há 10 mil milhões de anos. O alvo proporciona uma visão observacional detalhada graças à distância relativamente próxima da Terra.

Neste estudo, os investigadores detectaram um fluxo de gás bipolar a sair da “estrela bebé” Y246 e determinaram que o fluxo molecular tem uma velocidade superior a 54.000 km/h em ambas as direcções.

No Universo actual, pensa-se que as “estrelas bebé” em crescimento têm o seu movimento de rotação suprimido por este fluxo molecular durante a contracção gravitacional, acelerando o crescimento da estrela.

A descoberta do mesmo fenómeno na Pequena Nuvem de Magalhães sugere que este processo de formação estelar tem sido comum ao longo dos últimos 10 mil milhões de anos.

A equipa espera também que esta descoberta traga novas perspectivas ao estudo das estrelas e da formação planetária.

Astronomia On-line
2 de Setembro de 2022


 

43: ALMA faz a primeira detecção de gás num disco circum-planetário

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Os cientistas que estudam a jovem estrela AS 209 detectaram pela primeira vez gás num disco circum-planetário, o que sugere que o sistema estelar pode estar a abrigar um planeta muito jovem com a massa de Júpiter. As imagens científicas da investigação mostram (à direita) emissões em forma de bolha, provenientes de espaços vazios no disco, altamente estruturado, com sete anéis (à esquerda).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bae (U. Flórida)

Cientistas que usavam o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para estudar a formação de planetas fizeram a primeira detecção de gás num disco circum-planetário. Além disso, a detecção também sugere a presença de um exoplaneta muito jovem. Os resultados da investigação foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.

Os discos circum-planetários são aglomerados de gás, poeira e detritos em torno de planetas jovens. Estes discos dão origem a luas e outros objectos pequenos e rochosos, e controlam o crescimento de planetas jovens e gigantes.

O estudo destes discos nas suas fases iniciais pode ajudar a lançar luz sobre a formação do nosso próprio Sistema Solar, incluindo a formação das luas galileanas de Júpiter, que os cientistas pensam ter sido formadas num disco circum-planetário em torno do planeta gigante há cerca de 4,5 mil milhões de anos.

Ao estudar AS 209 – uma jovem estrela localizada a cerca de 395 anos-luz da Terra na direcção da constelação de Ofiúco – os cientistas observaram uma mancha de luz emitida no meio de um espaço vazio no gás que rodeava a estrela. Isso levou à detecção do disco circum-planetário em torno de um potencial planeta da massa de Júpiter. Os cientistas estão a observar o sistema atentamente, quer devido à distância do planeta à estrela, quer devido à idade da estrela.

O exoplaneta está localizado a mais de 200 UA da estrela hospedeira, desafiando as teorias actualmente aceites sobre formação planetária. E se a idade estimada da estrela hospedeira, 1,6 milhões de anos, estiver correta, este exoplaneta poderá ser um dos mais jovens já detectados. São necessários mais estudos e os cientistas esperam que as próximas observações com o Telescópio Espacial James Webb confirmem a presença do planeta.

“A melhor maneira de estudar a formação planetária é observar os planetas enquanto se estão a formar. Estamos a viver numa época muito excitante graças a telescópios poderosos como o ALMA e o JWST”, disse Jaehan Bae, professor de astronomia na Universidade da Florida e autor principal do artigo científico.

AS 209 é uma jovem estrela localizada a mais ou menos 395 anos-luz da Terra na direcção da constelação de Ofiúco. O sistema estelar tem sido de interesse para os cientistas que trabalham no MAPS (Molecules with ALMA at Planet-forming Scales) do ALMA há já mais de cinco anos devido à presença de sete anéis aninhados, que os cientistas pensam estar associados à formação planetária. Os novos resultados fornecem mais evidências da formação de planetas em torno da jovem estrela.

Os cientistas há muito que suspeitam da presença de discos circum-planetários em torno de exoplanetas, mas até há pouco tempo não o conseguiam provar. Em 2019, os cientistas do ALMA fizeram a primeira detecção de um disco circum-planetário, formador de luas, enquanto observavam o jovem exoplaneta PDS 70c, e confirmaram o achado em 2021.

As novas observações de gás num disco circum-planetário em AS 209 podem lançar mais luz sobre o desenvolvimento das atmosferas planetárias e sobre os processos pelos quais as luas são formadas.

Astronomia On-line
12 de Agosto de 2022