Sem fumaça ou espelhos, naves espaciais buscam galáxias ativas com buracos negros centrais

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A sonda Swift da NASA foi projetada para caçar explosões de raios gama. O BAT está revelando diferenças entre galáxias ativas próximas e aquelas localizadas a meio caminho do universo. Compreender essas diferenças ajudará a esclarecer a relação entre uma galáxia e seu buraco negro central. Mas, diferentemente da maioria dos telescópios, as observações BAT não são feitas com espelhos, ópticas ou foco direto. Em vez disso, as imagens são feitas através da análise das sombras projetadas por 52.000 blocos de chumbo colocados aleatoriamente em 32.000 detectores de raios-X rígidos. E a BAT está se tornando uma força de trabalho: a pesquisa agora é o maior e mais sensível censo do céu de raios-X de alta energia.

"Não sabemos muito sobre o funcionamento de buracos negros supermassivos", diz Richard Mushotzky, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. Os astrônomos pensam que a intensa emissão dos centros ou núcleos de galáxias ativas surge perto de buraco negro central contendo mais de um milhão de vezes a massa do sol. “Alguns desses buracos negros são os objetos mais luminosos do universo. No entanto, não sabemos por que o enorme buraco negro em nossa própria galáxia e objetos semelhantes são tão escuros. "

"O BAT vê cerca de metade do céu inteiro todos os dias", disse Mushotzky. "Agora temos exposições cumulativas para a maior parte do céu que excedem 10 semanas."

As galáxias que estão formando estrelas ativamente têm uma cor azulada distinta (“nova e azul”), enquanto as que não o fazem parecem bastante vermelhas (“vermelha e morta”). Quase uma década atrás, pesquisas com o Observatório de Raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA mostraram que galáxias ativas a cerca de 7 bilhões de anos-luz de distância eram principalmente galáxias "vermelhas e mortas" em ambientes normais.

A pesquisa BAT parece muito mais perto de casa, em cerca de 600 milhões de anos-luz. Lá, as cores das galáxias ativas ficam no meio do caminho entre azul e vermelho. A maioria são galáxias espirais e irregulares de massa normal e mais de 30% estão colidindo. "Isso está de acordo com as teorias de que as fusões agitam uma galáxia e 'alimentam a besta', permitindo que gás fresco caia em direção ao buraco negro", diz Mushotzky.

Até a pesquisa BAT, os astrônomos nunca podiam ter certeza de que estavam vendo a maioria dos núcleos galácticos ativos. O núcleo de uma galáxia ativa geralmente é obscurecido por nuvens espessas de poeira e gás que bloqueiam a luz ultravioleta, óptica e de raios-X de baixa energia ("suave"). A poeira perto do buraco negro central pode ser visível no infravermelho, mas também as regiões de formação de estrelas da galáxia. E ver a radiação do buraco negro através da poeira que ele aqueceu nos dá uma visão que está a um passo do motor central. "Muitas vezes procuramos muitas porcarias", diz Mushotzky.

Mas os raios X "duros" - aqueles com energias entre 14.000 e 195.000 elétron-volts - podem penetrar no lixo galáctico e permitir uma visão clara. Os raios X dentários funcionam nesta faixa de energia.

Os astrônomos pensam que todas as grandes galáxias têm um enorme buraco negro central, mas menos de 10% delas estão ativas hoje. Pensa-se que as galáxias ativas sejam responsáveis ​​por cerca de 20% de toda a energia irradiada ao longo da vida do universo, e que tenha tido uma forte influência na maneira como a estrutura evoluiu no cosmos.

A espaçonave Swift foi lançada em 2004.

Fonte: NASA

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