p Galáxias movidas a buracos negros chamadas blazares são as fontes mais comuns detectadas pelo Fermi da NASA. Conforme a matéria cai em direção ao buraco negro supermassivo no centro da galáxia, parte dele é acelerado para fora quase à velocidade da luz ao longo de jatos apontados em direções opostas. Quando um dos jatos está apontado na direção da Terra, como ilustrado aqui, a galáxia parece especialmente brilhante e é classificada como um blazar. Crédito:M. Weiss / CfA
p O Telescópio Espacial Fermi de raios gama da NASA identificou os blazares de raios gama mais distantes, um tipo de galáxia cujas emissões intensas são alimentadas por buracos negros superdimensionados. A luz do objeto mais distante começou sua jornada até nós quando o universo tinha 1,4 bilhão de anos, ou quase 10 por cento de sua idade atual. p "Apesar de sua juventude, esses blazares distantes hospedam alguns dos buracos negros mais massivos conhecidos, "disse Roopesh Ojha, um astrônomo do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "O fato de terem se desenvolvido tão cedo na história cósmica desafia as idéias atuais de como os buracos negros supermassivos se formam e crescem, e queremos encontrar mais desses objetos para nos ajudar a entender melhor o processo. "
p Ojha apresentou os resultados na segunda-feira, 30 de janeiro na reunião da American Physical Society em Washington, e um artigo descrevendo os resultados foi submetido ao
Cartas de jornal astrofísico .
p Blazars constituem cerca de metade das fontes de raios gama detectadas pelo Telescópio de Grande Área de Fermi (LAT). Os astrônomos acham que suas emissões de alta energia são alimentadas por matéria aquecida e dilacerada à medida que cai de um depósito, ou acréscimo, disco em direção a um buraco negro supermassivo com um milhão ou mais de vezes a massa do sol. Uma pequena parte deste material em queda torna-se redirecionada para um par de jatos de partículas, que explodem em direções opostas quase na velocidade da luz. Blazares aparecem brilhantes em todas as formas de luz, incluindo raios gama, a luz de maior energia, quando um dos jatos aponta quase diretamente para nós.
p Anteriormente, os blazares mais distantes detectados por Fermi emitiram sua luz quando o universo tinha cerca de 2,1 bilhões de anos. Observações anteriores mostraram que os blazares mais distantes produzem a maior parte de sua luz com energias bem entre o alcance detectado pelo LAT e os atuais satélites de raios-X, o que tornava extremamente difícil encontrá-los.
p Então, em 2015, a equipe Fermi lançou um reprocessamento completo de todos os dados LAT, chamado Passe 8, que marcou o início de tantas melhorias que os astrônomos disseram que era como ter um instrumento totalmente novo. A sensibilidade aumentada do LAT em energias mais baixas aumentou as chances de descobrir blazares mais distantes.
O Telescópio Espacial Fermi de raios gama da NASA descobriu os cinco blazares de raios gama mais distantes já conhecidos. A luz detectada por Fermi deixou essas galáxias quando o universo tinha 2 bilhões de anos. Duas dessas galáxias abrigam buracos negros de massa de um bilhão de solares que desafiam as ideias atuais sobre a rapidez com que esses monstros podem crescer. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA / Scott Wiessinger, produtor p A equipe de pesquisa foi liderada por Vaidehi Paliya e Marco Ajello na Clemson University na Carolina do Sul e incluiu Dario Gasparrini no Centro de Dados Científicos da Agência Espacial Italiana em Roma, bem como Ojha. Eles começaram procurando as fontes mais distantes em um catálogo de 1,4 milhão de quasares, uma classe de galáxias intimamente relacionada aos blazares. Porque apenas as fontes mais brilhantes podem ser detectadas em grandes distâncias cósmicas, em seguida, eliminaram da lista todos, exceto os objetos mais brilhantes em comprimentos de onda de rádio. Com uma amostra final de cerca de 1, 100 objetos, os cientistas examinaram os dados LAT de todos eles, resultando na detecção de cinco novos blazares de raios gama.
p Expressado em termos de redshift, medida preferida dos astrônomos do cosmos profundo, os novos blazares variam do redshift 3,3 a 4,31, o que significa que a luz que agora detectamos deles começou em seu caminho quando o universo tinha entre 1,9 e 1,4 bilhões de anos, respectivamente.
p "Assim que encontramos essas fontes, coletamos todos os dados de comprimentos de onda disponíveis sobre eles e propriedades derivadas, como a massa do buraco negro, a luminosidade do disco de acreção, e a potência do jato, "disse Paliya.
p Dois dos blazares possuem buracos negros de um bilhão de massas solares ou mais. Todos os objetos possuem discos de acreção extremamente luminosos que emitem mais de dois trilhões de vezes a produção de energia do nosso sol. Isso significa que a matéria está continuamente caindo para dentro, encurralado em um disco e aquecido antes de dar o mergulho final no buraco negro.
p "A principal questão agora é como esses enormes buracos negros poderiam ter se formado em um universo tão jovem, "disse Gasparrini." Não sabemos quais mecanismos desencadearam seu rápido desenvolvimento.
p Enquanto isso, a equipe planeja continuar uma busca profunda por exemplos adicionais.
p "Achamos que Fermi detectou apenas a ponta do iceberg, os primeiros exemplos de uma população de galáxias que anteriormente não foi detectada em raios gama, "disse Ajello.
