M82: Buracos Negros Sobreviventes Podem Ter Tamanho Intermediário

Essa composição de imagens da galáxia de explosão de estrelas próxima, M82 mostra os dados obtidos pelo Observatório de Raios-X Chandra em azul, os dados ópticos registrados pelo Telescópio Espacial Hubble em verde e laranja e os dados infravermelhos registrados pelo Telescópio Espacial Spitzer em vermelho. O destaque na imagem é uma imagem do Chandra que mostra a região central da galáxia que possui duas brilhantes fontes de raios-X  de interesse especial.

Novos estudos feitos com o Chandra e com o XMM-Newton da Agência Espacial Europeia mostram que essas duas fontes podem ser buraco negros de massa intermediária, com massas entre a variedade de buracos negros que possuem massa estelar e aqueles considerados supermassivos. Esses buracos negros sobreviventes evitaram de se deixarem cair no centro da galáxia e poderiam ser exemplos de sementes necessárias para o crescimento de buracos negros nas galáxias, incluindo aquele que vive no coração da Via Láctea.

Esse é o primeiro caso em que uma boa evidência para mais de um buraco negro de massa intermediária existente em uma única galáxia é identificada. A evidência vem de como a emissão de raios-X varia com o tempo e da análise de seu brilho em raios-X e de seu espectro, ou seja, da distribuição dos raios-X com a energia.

Um dos buracos negros (chamado de X42.3+59) está localizado na distância projetada de 290 anos-luz do centro da M82  e a sua massa estimada está entre 12000 e 43000 vezes a massa do Sol. A essa distância se o buraco negro nasceu no mesmo tempo em que a galáxia e a sua massa era maior que 30000 massas solares, ele provavelmente teria sido empurrado para o centro da galáxia. Assim ele escapou por pouco de ter caído dentro do buraco negro supermassivo que provavelmente existe no coração da M82.

O segundo buraco negro (chamado de X41.4+60) está localizado a 600 anos-luz em distância projetada desde o centro da M82. O melhor modelo para esse buraco negro da M82 é que ele tenha uma massa entre 200 e 800 vezes a massa do Sol e está inclinado em um ângulo entre 60 e 80 graus, significando que o disco é visto quase que de lado. Contudo, devido a efeito relativísticos, para um buraco negro com rápida rotação e com essa massa, um disco visto com essa alta inclinação é quase tão brilhante quanto o visto em baixa inclinação, ou seja de frente.

Esses resultados são interessantes pois eles podem ajudar a resolver o mistério de como buracos negros supermassivos se formam nos centros das galáxias. A M82 está localizada a aproximadamente 12 milhões de anos de distância da Terra e é o lugar no universo mais próximo de nós onde as condições são similares àquelas que existiam no início do universo, com muitas estrelas se formando.

Múltiplas observações da M82 têm sido feitas com o Chandra, desde logo depois de seu lançamento. Os dados do Chandra mostrados aqui não foram usados nessa nova pesquisa pois as fontes de raios-X são tão brilhantes que alguma distorção era introduzida no espectro de raios-X. Para combater isso, o apontamento do Chandra é alterado, desse modo as imagens das fontes são deliberadamente borradas, produzindo poucas contagens em cada pixel.

Fonte:

http://chandra.harvard.edu/photo/2010/m82/

 

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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