Chandra Deep Field South: Observatório Chandra da NASA Descobre Que Buracos Negros Massivos Eram Comuns no Início do Universo

Essa imagem composta dos instrumentos da NASA, o Telescópio Espacial Hubble e o Observatório de Raios-X Chandra combina as visões profundas do céu nos comprimentos de onda óptico, raio-X e infravermelho. Usando essas imagens, os astrônomos obtiveram a primeira evidência direta de que buracos negros eram comuns no começo do universo, e mostraram que os buracos negros jovens cresceram de uma forma muito mais agressiva do que se pensava anteriormente.

Os astrônomos obtiveram o que é conhecido como Chandra Deep Field South (CDFS) apontando o telescópio para o mesmo pedaço do céu  por mais de seis semanas. A composição das imagens mostra uma pequena seção do CDFS, onde as fontes observadas pelo Chandra são azuis, as fontes ópticas captadas pelo Hubble são verdes e azuis e os dados infravermelhos também obtidos pelo Hubble são vermelhos e verdes.

Os novos dados do Chandra permitem aos astrônomos pesquisarem por buracos negros em 200 galáxias distantes, de uma época quando o universo tinha entre 800 milhões e 950 milhões de anos. Essas galáxias distantes foram detectadas usando os dados do Hubble e as posições de um subconjunto delas marcadas em círculos amarelos.

O resto das 200 galáxias foram encontradas em outras observações profundas do Hubble localizadas ainda no CDFS ou ainda no Chandra Deep Field North um segundo campo ultra profundo do Chandra localizado em outra parte do céu.

Nenhuma das galáxias foram individualmente identificadas com o Chandra, então a equipe usou uma técnica que confia na habilidade do Chandra de maneira muito precisa determinar a direção de onde veem os raios-X colocando assim as contagens de raios-X próximo das posições dessas distantes galáxias. As duas imagens somadas resultantes dessa análise estão no lado direito do gráfico, onde a imagem inferior mostra os raios-X de baixa energia e a imagem superior mostra os raios-X de alta energia. Sinais estatisticamente significantes são encontrados nas duas imagens.

Esses resultados implicam que entre 30% e 100% das galáxias distantes contém um buraco negro supermassivo em crescimento no seu interior. Extrapolando esses resultados obtidos de uma área relativamente pequena do céu, pode-se estimar que existam no mínimo 30 milhões de buracos negros supermassivos no universo inicial. Esse é um fator 10000 vezes maior do que o número de quasares estimados para o universo inicial.

Quanto mais forte o sinal nos raios-X de alta energia implica que os buracos negros estão mais próximos das espessas nuvens de gás e poeira. Embora uma grande quantidade de luz óptica seja gerada pelo material que cai nos buracos negros, essa luz é bloqueada dentro do núcleo da galáxia que hospeda o buraco negro ficando dessa maneira impossível de ser detectada pelos telescópios ópticos. Contudo, os raios-X de alta energia podem penetrar esse véu permitindo que se estude os buracos negros ali existentes.

Fonte:

http://chandra.si.edu/photo/2011/cdfs/

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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