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Corrente de Gás Se Movendo Rapidamente Eclipsa Buraco Negro Supermassivo na NGC 5548

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observatory_150105Os astrônomos descobriram um comportamento estranho e inesperado ao redor de um buraco negro supermassivo no coração da galáxias NGC 5548. Uma equipe internacional de pesquisadores detectou uma corrente aglomerada de gás fluindo rapidamente para fora e bloqueando 90 por cento dos raios-X emitidos pelo buraco negro. Essa atividade poderia fornecer ideais sobre como os buracos negros supermassivos interagem com suas galáxias hospedeiras.

A descoberta de um comportamento incomum na NGC 5548 é o resultado de uma intensa campanha de observação realizada usando os maiores observatórios espaciais da NASA e da ESA, incluindo o Telescópio Espacial Hubble. Em 2013 e em 2014, a equipe internacional realizou a mais extensa campanha de monitoramento de uma galáxia ativa que já foi conduzida na história.

Existem outras galáxias que mostram correntes de gás perto de um buraco negro, mas essa é a primeira vez que uma corrente como essa tem sido vista se movendo na linha de visão.

Os pesquisadores dizem que essa é a primeira vez que eles detectaram evidências diretas para um processo de blindagem previsto a muito tempo que é necessário para acelerar poderosas correntes de gás, ou ventos, a altas velocidades. “Esse é um marco no nosso entendimento sobre como os buracos negros supermassivos interagem com suas galáxias hospedeiras”, disse Jelle Kaastra do SRON Netherlands Institute for Space Research, que liderou a equipe de pesquisa. “Nós tivemos muito sorte. Nós normalmente não vemos esse tipo de evento com objetos como esses. Ele nos diz mais sobre os poderosos ventos ionizados que permitem que os buracos negros supermassivos nos núcleos de galáxias ativas possam expelir uma grande quantidade de matéria. Em quasares maiores que a NGC 5548, esses ventos podem regular o crescimento tanto do buraco negro como da galáxia que o abriga”.

À medida que a matéria espirala caindo no buraco negro ela forma um disco achatado , conhecido como disco de crescimento. O disco é aquecido a uma temperatura tão alta que ele emite raios-X, perto do buraco negro, e menos radiação ultravioleta energética longe dele. A radiação ultravioleta pode criar ventos fortes o suficiente para soprar o gás para longe do buraco negro, gás esse que em outras condições cairia para dentro do buraco negro. Mas, os ventos só existem se o ponto de partida for blindado dos raios-X.

Observações anteriores tinham vistos efeitos tanto de raios-X como da radiação ultravioleta numa região de gás quente longe do buraco negro, mas essas observações mais recentes têm mostrado a presença de uma nova corrente de gás entre o disco e a nuvem original. A corrente de gás recém-descoberta na galáxia Seyfert NGC 5548 – uma das fontes mais bem estudadas desse tipo de galáxia no último meio século – absorve a maior parte da radiação de raios-X antes que ele atinja a nuvem original, blindando-a dos raios-X e deixando somente a radiação ultravioleta. A mesma corrente blinda o gás mais próximo do disco de crescimento. Isso faz com que ventos fortes sejam possíveis, e isso parece que a blindagem dure pelo menos três anos.

Diretamente depois do Hubble ter observado a NGC 5548 no dia 22 de Junho de 2013, a equipe descobriu uma característica inesperada nos dados. “Existiam dramáticas mudanças desde a última observação feita com o Hubble em 2011. Nós observamos assinaturas de um gás muito mais frio do que aquele que estava presente antes, indicando que o vento teria esfriado, devido ao forte decaimento na radiação de ionização do raio-X, desde o núcleo”, disse Gerard Kriss, um membro da equipe, do Space Telescope Science Institute, em Baltimore.

Após combinar e analisar os dados de seis observatórios envolvidos, a equipe foi capaz de juntar os pedaços do quebra-cabeça. O vento persistente da NGC 5548, que tem sido conhecido por duas décadas, alcança velocidades que excedem os 3.5 milhões de quilômetros por hora. Mas, um novo vento tem surgido, que é muito mais forte e rápido do que esse vento persistente.

“O novo vento alcança velocidade acima dos 18 milhões de quilômetros por hora, mas é muito mais próximo do núcleo do que o vento persistente”, disse Kaastra. “O novo fluxo de gás bloqueia 90 por cento do raio-X de baixa energia que vem de uma região muito próxima do buraco negro, e assim obscurece um terço da região que emite radiação ultravioleta numa distância de poucos dias-luz do buraco negro”.

A forte absorção de raios-X pelo gás ionizado tem sido observada em algumas outras fontes, e tem sido atribuída até então pela passagem de nuvens. “contudo, em nosso caso, graças à combinação de dados do Hubble e do XMM-Newton, nós sabemos que esse é um fluxo rápido de gás bem perto do núcleo”, disse Massimo Cappi um membro da equipe do INAF-IASF de Bologna. “Ele pode até mesmo ter se originado do disco de crescimento”, adicionou Pierre-Olivier um membro da equipe do CNRS, IPAG de Grenoble.

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Fonte:

http://www.spacetelescope.org/news/heic1413/

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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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