Missão WISE da NASA Encontra Furo Em Antiga Teoria Sobre os Buracos Negros

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observatory_150105Uma pesquisa de mais de 170000 buracos negros supermassivos, usando o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), da NASA, tem feito com que os astrônomos reexaminassem uma teoria com décadas de vida sobre a variação da aparência desses objetos interestelares.

A teoria unificada ativa, sobre os buracos negros supermassivos, foi desenvolvida pela primeira vez no final da década de 1970, e foi criada para explicar por que os buracos negros, apesar de similares em natureza, podem se parecer completamente diferentes. Alguns aparecem envolvidos em poeira, enquanto outros são expostos e fáceis de serem vistos.

O modelo unificado responde a essa questão propondo que cada buraco negro é circundado por uma estrutura empoeirada chamada de torus. Dependendo de como esse torus está orientado no espaço, os buracos negros podem ter diferentes aparências. Por exemplo, se o torus está posicionado de lado, o buraco negro estará escondido da visão. Se o torus for observado de cima ou de baixo, de frente, o buraco negro pode ser claramente visível.

Contudo, os novos resultados do WISE, não corroboram com essa teoria. Os pesquisadores encontraram evidências que alguma coisa além da estrutura de torus, pode, em algumas circunstâncias, determinam se um buraco negro será visível ou permanecerá escondido. A equipe não determinou ainda o que pode ser isso, mas os resultados sugerem que a teoria unificada, ou a teoria do torus não responde a todas as perguntas.

“Nossa descoberta revela uma nova característica sobre os buracos negros ativos que nós não tínhamos visto antes, os detalhes ainda são um mistério”, disse Lin Yan, do Infrared Processing and Analyis Center da NASA, o IPAC, baseado no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena. “Nós esperamos que nosso trabalho possa inspirar futuros estudos para que possamos entender melhor esses objetos fascinantes”.

Yan é o segundo autor do artigo que foi aceito para publicação no Astrophysical Journal. O principal autor, é um pesquisador de pós-doutorado, Emilio Donoso, que trabalhou com Yan, no IPAC e que se transferiu para o Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio na Argentina. A pesquisa também contou com a co-autoria de Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, na Califórnia, e de Roberto Assef, da Universidad Diego Portales no Chile, e formalmente do JPL.

Cada galáxia tem um buraco negro massivo em seu coração. O novo estudo foca naqueles que estão se alimentando, os chamados buracos negros supermassivos ativos, ou núcleos ativos galácticos. Esses buracos negros se alimentam do material gasoso ao seu redor que serve de combustível para o seu crescimento.

Com o poderio computacional, os cientistas foram capazes de registrar mais de 170000 buracos negros supermassivos ativos a partir dos dados do WISE. Eles então mediram os aglomerados de galáxias contendo tanto buracos negros expostos como escondidos – o grau com o qual esses objetos se agrupam através do céu.

Se o modelo unificado fosse correto, e os buracos negros escondidos fossem simplesmente bloqueados pelo torus na sua configuração de lado, então os pesquisadores esperariam que eles se aglomerassem da mesma maneira como os expostos. De acordo com a teoria, do mesmo modo que as estruturas em torus podem se orientar de forma aleatória, os buracos negros também deveriam se distribuir aleatoriamente. É como se jogássemos um punhado de rosquinhas para cima – aproximadamente a mesma porcentagem de rosquinhas sempre estariam posicionadas de lado e de frente, e ficariam agrupadas de forma mas aglomerada ou de forma mais afastada.

Mas o WISE encontrou algo totalmente inesperado. Os resultados mostraram que as galáxias com buracos negros escondidos são mais aglomeradas do que aquelas com buracos negros expostos. Se essas descobertas se confirmarem, os cientistas terão que ajustar o modelo unificado e determinar novos caminhos para explicar por que alguns buracos negros aparecem escondidos.

“A principal proposta da unificação foi criar um zoo de diferentes tipos de núcleos ativos em um único guarda-chuva”, disse Donoso. Agora, isso tem se mostrado algo muito difícil de ser feito à medida que olhamos cada vez mais profundamente os dados do WISE.

Outra maneira de entender os resultados do WISE envolve a matéria escura. A matéria escura é uma substância invisível que domina a matéria no universo, se sobrepondo à matéria regular que compõem as pessoas, os planetas e as estrelas. Cada galáxia localiza-se no centro de um halo de matéria escura. Halos maiores têm mais gravidade, e assim, puxam outras galáxias nas suas direções.

Pelo fato do WISE descobrir que os buracos negros obscurecidos estão mais aglomerados do que os outros, os pesquisadores sabem que esses buracos negros escondidos residem em galáxias com halos maiores de matéria escura. Apesar dos halos não serem responsáveis por esconder os buracos negros, eles poderiam ser uma pista sobre o que está ocorrendo.

“A teoria unificada foi proposta para explicar a complexidade que os astrônomos estavam observando”, disse Stern. “Parece que o modelo simples foi muito simples, ou como dizia Einstein, os modelos devem ser os mais simples possíveis mas não o mais simples”.

Os cientistas ainda estão combinando dados públicos do WISE, que foi colocado em hibernação em 2011, depois de vasculhar todo o céu do planeta Terra duas vezes. O WISE foi reativado em 2013, renomeado de NEOWISE, com o objetivo de identificar objetos próximos da Terra, os NEOs, que são potencialmente perigosos.

Para mais informações sobre o NEOWISE, visitem:

http://neo.jpl.nasa.gov/programs/neowise.html

Para mais informações sobre o WISE, visitem:

http://www.nasa.gov/wise

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Fonte:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-163&3&utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=NASAJPL&utm_content=dailythree20140521

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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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