Uma equipe de cientistas liderada por Sebastian Hoeing, da Universidade de Southampton na Inglaterra, mediu com precisão a distância para a galáxia próxima NGC 4151, usando o Interferômetro do Observatório W. M. Keck. A equipe empregou uma nova técnica que eles desenvolveram que permite que eles possam medir distâncias precisas a galáxias localizadas a dezenas de milhões de anos-luz de distância.
A nova técnica é similar àquela usada para medir o tamanho físico e angular, ou aparente, de um objeto distante, para calcular a sua distância da Terra.
Distâncias previamente reportadas para a NGC 4151, que contém um buraco negro supermassivo, variavam de 4 a 29 megaparsecs (13 a 94.5 milhões de anos-luz), mas usando essa nova técnica, mais precise, os pesquisadores calcularam a distância até o buraco negro supermassivo, com precisão, como sendo de 19 megaparsecs (62 milhões de anos-luz).
A galáxia NGC 4151 é chamada de Olho de Sauron, pelos astrônomos, devido à sua similaridade com o Olho de Sauron do filme da trilogia Senhor dos Anéis. Como na famosa saga, o anel tem um papel crucial nessa nova medida. Todas as grandes galáxias no universo abrigam um buraco negro supermassivo em seu centro, e em cerca de 10% de todas as galáxias, esses buracos negros supermassivos estão crescendo engolindo uma grande quantidade de gás e poeira do ambiente ao redor. Nesse processo, o material é aquecido e torna-se muito brilhante – tornando-se as fontes mais energéticas de emissão no universo conhecidos como Núcleo Galáctico Ativo, ou AGN.
Essa poeira quente forma um anel ao redor do buraco negro supermassivo e emite radiação infravermelha, que os pesquisadores usam como régua. Contudo, o tamanho aparente do anel do Olho de Sauron é muito pequeno, as observações são realizadas usando o Interferômetro do Keck, que combina os telescópios gêmeos de 10 metros do Observatório Keck – os maiores telescópios na Terra – para alcançar o poder de resolução de um telescópio de 85 metros.
Para medir o tamanho físico do anel empoeirado, os pesquisadores mediram o intervalo de tempo entre a emissão da luz próxima do buraco negro e da emissão de infravermelho mais distante. A distância do centro para a poeira quente é simplesmente o intervalo de tempo dividido pela velocidade da luz.
Combinando o tamanho físico do anel de poeira com o tamanho aparente medido com o interferômetro do Keck, os pesquisadores foram capazes de determinar a distância precisa até a NGC 4151.
“Uma das principais descobertas é que a distância determinada dessa nova maneira é bem precise – com 90 por cento de precisão”, disse Hoening. “De fato, esse método, baseado em princípios geométricos simples, nos dá as distâncias mais precisas para as galáxias remotas. Além disso, ele pode ser prontamente usado em muito mais fontes do que os métodos atuais. Essas distâncias são fundamentais para se poder estimar os parâmetros cosmológicos que caracterizam o nosso universo ou em medidas precisas das massas dos buracos negros. Nossa nova técnica de medir as distâncias, implica que essas massas podem ter sido sistematicamente subestimadas em 40%”.
Hoening, juntamente com seus colegas na Dinamarca e no Japão, está atualmente ajustando um novo programa para estender o trabalho para muito mais AGNs. O objetivo é estabelecer as distâncias precisas para dezenas de galáxias usando essa técnica e usá-las para restringir os parâmetros cosmológicos dentro de uma pequena porcentagem. Combinada com outras medidas, essa nova técnica fornece um entendimento melhor sobre a história de expansão do universo.
Fonte:
