Um raro par de buracos negros supermassivos?

Crédito: Francesco Ubertosi et al. 2021

 

Par de buracos negros supermassivos? Aglomerado de galáxias a 3,9 bilhões de anos-luz, mostrado na imagem ótica à esquerda, foi imageado em raios-X com o satélite Chandra (à direita). A imagem em raios-X mostra cavidades no gás quente (buracos para a esquerda e para a direita) dominando o aglomerado, produzidas por jatos de um buraco negro supermassivo. Mas numa imagem mais profunda aparecem outras duas cavidades pequenas (para cima e para baixo) que sugerem presença de outro buraco negro supermassivo a somente 250 anos luz do primeiro, muito raro de encontrar!

Um quasar no centro da Via Láctea?

 

(Créditos: NASA/ESA/Gerald Cecil (UNC-Chapel Hill)/Dani Player (STScI))

Um jato rádio encontrado no centro da Via Láctea por Cecil et al. (2021) mostra atividade recente do seu buraco negro supermassivo, enquanto bolhas encontradas pelo satélite Fermi mostram radiação de alta energia (Gamma) datada de 2-4 milhões de anos atrás. Portanto, há cerca de milhões de anos atrás, o centro da Via Láctea já foi um Quasar!

Jatos rádio são produzidos por partículas carregadas como prótons e elétrons acelerados a velocidades próximas à da luz, o que ocorre na vizinhança de buracos negros supermassivos, estrelas em formação e remanescentes de supernovas. São formados quando o material é fortemente aquecido e comprimido em torno destes objetos, como ocorre num disco de acreção, e é forçado a fluir ao longo de suas linhas de campo magnético. A força gravitacional do objeto pode então acelerar o material a altas velocidades, criando um jato estreito que se estende por milhares de anos-luz no espaço.

Os jatos rádio são frequentemente encontrados nos Quasares, que estão entre os objetos mais brilhantes do Universo, são em geral distantes (bilhões de anos-luz) e são justamente o centro de uma galáxia em que um buraco negro supermassivo está capturando matéria através de um disco de acreção, de onde saem os jatos rádio. A sua luminosidade é em geral bem maior que a do centro da Via Láctea, mas o processo é semelhante; a diferença é que, enquanto nos quasares a taxa de acreção de matéria é muito alta, no caso do centro da Via Láctea, a taxa é bem menor, mas já foi maior no passado!

Buraco negro desperta pela colisão de duas galáxias em NGC34

No dia nacional do cientista, um pouco de ciência: #vocesabia que a colisão entre galáxias pode despertar o Buraco Negro Supermassivo no centro de uma delas? Isto é o que mostramos no trabalho liderado por Juliana Motter, do Departamento de Astronomia do IF-UFRGS, através de observações com o instrumento NIFS do Obseratório Gemini das partes centrais da galáxia NGC34, a 271 milhões de anos-luz, que é o resultado da colisão de duas galáxias espirais como a Via Láctea. 

A Teia Cósmica: Universo com 5% da sua idade

Modelo da distribuição da matéria (lado=15Mpc comóvel, dominada pela matéria escura) quando o Universo tinha 5% da sua idade (z=8) e as primeiras galáxias e estrelas estavam se formando. Simulação feita por Rainer Weinberger (IllustrisTNG Collaboration) para sua contribuição aos Proceedings do Simpósio da IAU 359, que estamos editando (Thaisa Storchi Bergmann, William Forman, Roderick Overzier e Rogério Riffel).  

Compacto de minha entrevista para Podcast Prototipando

Versão compacta da entrevista que dei para Pedro Piovan, fundador da Ensaio Lab, para o Podcast Prototipando. Nesse podcast, abordo diversos assuntos: – o que são os buracos negros e como foram descobertos; – como funciona a inovação na pesquisa científica; – os desafios de ser uma mulher cientista; – a (des)informação científica encontrada na internet; – o que é a vida.  Para assistir na íntegra, acesse o link: https://www.youtube.com/watch?v=UuLTD…

Rádio-galáxias: elípticas, população estelar velha e interações

Em trabalho recente liderado por Julia Comerford (arxiv.org/pdf/2008.11210.pdf), Univ. Colorado, usando o survey MaNGA – SDSS-IV, mostramos que rádio-galáxias próximas são em geral elípticas e com população estelar mais velha do que outras galáxias ativas. Ou o jato rádio está impedindo a formação de novas estrelas, ou a atividade rádio é consequência do pouco combustível para alimentar o Buraco Negro central. Por outro lado, há mais interações com vizinhas em rádio galáxias do que em outras galáxias ativas.

4C+29.30: uma rádio-galáxia poderosa

Rádio galáxias são caracterizadas por jatos de partículas que se estendem além dos limites das galáxias. Num trabalho liderado por Guilherme Couto (arXiv:2007.14977), concluímos que estes jatos em 4C+29.30 depositam na galáxia > 5% da potência liberada pela acreção de matéria ao Buraco Negro central. Isto é muito, e explica porque as galáxias não atingem tamanhos muito grandes durante sua evolução: nas fases ativas (como 4C+29.30) os jatos empurram o gás da vizinhança do núcleo para fora da galáxia e limitam a formação de novas estrelas, impedindo que as galáxias cresçam demais. (Crédito da figura: Chandra).

O Quasar mais brilhante hospeda um dos maiores Buracos Negros do Universo

SMSSJ215728.21-360215.1 é o quasar mais brilhante do Universo, ou seja, que devora mais massa, quase um Sol inteiro por dia! Ele foi descoberto em 2018 por um grupo liderado por Christopher Onken da Australian National University. Recentemente o grupo utilizou um espectro no infravermelho para medir a massa do Buraco Negro (a partir do movimento orbital de nuvens de gás em torno dele), encontrando 34 (+/-0.6) bilhões de massas solares, ~8000 vezes a massa do Buraco Negro Supermassivo da Via-Láctea.

A ilustração mostra uma concepção artística do Buraco Negro mostrando seu horizonte de eventos e a matéria sendo capturada do seu disco de acreção (fonte da ilustração: Explica.co).