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Pesquisa Feita Com a Missão WISE da NASA Descobre Milhões de Buracos Negros

A missão Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA levou os pesquisadores a uma bonanza de descobertas de buracos negros supermassivos e galáxias extremas chamadas de DOGs quentes, ou galáxias obscurecidas por poeira (Dust-Obscureced Galaxies).

Imagens feitas pelo telescópio revelaram milhões de candidatos a buracos negros empoeirados através do universo e aproximadamente 1000 objetos ainda mais empoeirados  que se acredita estejam entre as galáxias mais brilhantes já descobertas. Essas poderosas galáxias, que brilham de forma intensa na luz infravermelha são apelidadas de DOGs quentes.

“O WISE tem nos exposto uma verdadeira comunidade de objetos escondidos”, disse Hashima Hasan, cientista do programa WISE na sede da NASA em Washington. “Nós já encontramos asteroides dançando na órbita da Terra, o objeto mais frio parecido com uma estrela, e agora, buracos negros supermassivos e galáxias escondidas atrás de uma espessa cobertura de poeira”.

O WISE vasculhou o céu inteiro duas vezes na luz infravermelha, completando essa pesquisa no começo do ano de 2011. Como sistemas de visão noturna buscando por objetos quentes na escuridão, o telescópio capturou milhões de imagens do céu. Todos os dados da missão já estão disponíveis para o acesso público, permitindo que os astrônomos vasculhem de forma aprofundada essas informações fazendo assim as novas descobertas.

Os últimos achados estão ajudando os astrônomos a entenderem melhor como as galáxias e os monstruosos buracos negros localizados em seus centros cresceram e se desenvolveram de forma conjunta. Por exemplo, o gigantesco buraco negro encontrado no centro da Via Láctea, chamado de Sagittarius A*, tem uma massa 4 milhões de vezes maior que o Sol e vem passando por periódicos períodos onde é alimentado por material que cai em direção ao seu interior, aquecendo e irradiando a região ao redor. Buracos negros maiores com massa bilhões de vezes maiores que a massa do Sol podem até mesmo disparar a formação de novas estrelas nas galáxias.

Em um estudo, os astrônomos usaram o WISE e identificaram aproximadamente 2.5 milhões de buracos negros supermassivos sendo ativamente alimentados através de todo o céu, chegando a distâncias de mais de 10 bilhões de anos-luz. Aproximadamente dois terços desses objetos nunca tinham sido detectados antes, pois a poeira bloqueia a luz visível emitida por eles. O WISE consegue facilmente observar através da poeira e ver esses monstros pois eles são poderosos e fazem com que a poeira ao redor seja aquecida emitindo luz infravermelha.

“Nós cercamos os buracos negros”, disse Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia, principal autor do estudo feito com o WISE sobre buracos negros, e cientista de projeto para outra missão da NASA que tem o objetivo de estudar os buracos negros, a Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). “O WISE está encontrando os buracos negros através do céu, enquanto que o NuSTAR está nos dando uma visão inteiramente nova na luz de raio-X de alta energia e aprendendo o que faz com que eles brilhem assim”.

Em outros dois artigos do WISE, os pesquisadores relatam as descobertas que estão entre as galáxias mais brilhantes conhecidas, um dos principais objetivos da missão. Nesse estudo eles identificaram cerca de 1000 candidatos.

Esses objetos extremos podem emitir mais de 100 trilhões de vezes luz do que o nosso Sol. Esses objetos também são empoeirados, contudo, eles só aparecem na luz infravermelha de comprimentos de onda mais longos capturados pelo WISE. O Telescópio Espacial Spitzer da NASA seguiu essas descobertas em mais detalhe para ajudar a mostrar que em adição ao fato de abrigar buracos negros supermassivos que se alimentam fervorosamente de gás e poeira, essas DOGs estã também muito ocupadas gerando novas estrelas.

“Essas galáxias empoeiradas cataclismicamente formadas, são tão raras que o WISE teve que vasculhar o céu inteiro para poder encontra-las”, disse Peter Eisenhardt, principal autor do artigo que pela primeira vez descreve essas brilhantes galáxias empoeiradas e cientista de projeto para a missão do WISE no JPL. “Nós estamos também observando evidências de que esses registros podem ter formado seus buracos negros antes de formarem suas estrelas. Nesse caso, é como se ovo viesse antes da galinha”.

Mais de 100 desses objetos, localizados em aproximadamente 10 bilhões de anos-luz de distância, tem sido confirmados usando o Observatório W.M. Keck em Mauna Kea, no Havaí, bem como o Gemini Observatory no Chile, o telescópio de 200 polegadas Hale do Monte Palomar perto de San Diego, e o Multiple Mirror Telescope Observatory perto de Tucson no Arizona.

As observações do WISE combinadas com os dados em comprimentos de onda infravermelho ainda maiores do Submillimeter Observatory da Caltech no topo do Mauna Kea, revelaram que essas galáxias extremas são mais de duas vezes mais quente que as outras brilhantes galáxias infravermelhas. Uma teoria sobre isso é que sua poeira está sendo aquecida por uma atividade explosiva extremamente poderosa que ocorre no seu buraco negro supermassivo central.

“Nós podemos estar vendo uma nova e rara fase na evolução das galáxias”, disse Jingwen Wu do JPL, principal autor do estudo nas observações submilimétricas. Todos os três artigos estão sendo publicados no Astrophysical Journal e estão apresentados abaixo no final desse post.

O JPL gerencia e opera o WISE para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. O pesquisador principal, Edward Wright, está na UCLA. A missão foi selecionada de forma competitiva no Explorer Program da NASA, gerenciado pelo Goddard Space Flight Center, em Greenbelt, Md. O instrumento científico foi construído pelo Space Dynamics Laboratory, em Logan, Utah, e a nave foi construída pela Ball Aerospace & Technologies Corp. em Boulder, no Colorado. As operações científicas, o processamento dos dados e o arquivamento são feito no Infrared Processing and Analysis Center no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. O Caltech é gerencia o JPL para a NASA.

Fonte:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2012-265&cid=release_2012-265&msource=12265

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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