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    Os astrônomos descobrem uma classe de objetos estranhos perto do enorme buraco negro de nossa galáxia

    Órbitas dos objetos G no centro de nossa galáxia, com o buraco negro supermassivo indicado por uma cruz branca. Estrelas, gás e poeira estão em segundo plano. Crédito:Anna Ciurlo, Tuan Do / UCLA Galactic Center Group

    Astrônomos da Iniciativa de Órbitas do Centro Galáctico da UCLA descobriram uma nova classe de objetos bizarros no centro de nossa galáxia, não muito longe do buraco negro supermassivo chamado Sagitário A *. Eles publicaram sua pesquisa hoje no jornal Natureza .

    "Esses objetos se parecem com gás e se comportam como estrelas, "disse a co-autora Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman e Arthur E. Levine, Professores de Astrofísica da UCLA e diretor do Grupo do Centro Galáctico da UCLA.

    Os novos objetos parecem compactos na maioria das vezes e se alongam quando suas órbitas os aproximam do buraco negro. Suas órbitas variam de cerca de 100 a 1, 000 anos, disse a autora principal Anna Ciurlo, um pesquisador de pós-doutorado da UCLA.

    O grupo de pesquisa de Ghez identificou um objeto incomum no centro de nossa galáxia em 2005, que mais tarde foi denominado G1. Em 2012, astrônomos na Alemanha fizeram uma descoberta intrigante de um objeto bizarro chamado G2 no centro da Via Láctea que fez uma abordagem próxima ao buraco negro supermassivo em 2014. Ghez e sua equipe de pesquisa acreditam que o G2 é provavelmente duas estrelas que estavam orbitando o buraco negro em conjunto e se fundiu em uma estrela extremamente grande, envolto em gás e poeira invulgarmente espesso.

    "No momento da abordagem mais próxima, G2 tinha uma assinatura muito estranha, "Ghez disse." Nós tínhamos visto isso antes, mas não parecia muito peculiar até que se aproximou do buraco negro e se tornou alongado, e muito de seu gás foi despedaçado. Deixou de ser um objeto bastante inócuo quando estava longe do buraco negro para um que estava realmente esticado e distorcido em sua abordagem mais próxima e perdeu sua casca externa, e agora está ficando mais compacto novamente. "

    "Uma das coisas que deixou todos entusiasmados com os objetos G é que o material que é puxado deles pelas forças das marés à medida que passam pelo buraco negro central deve inevitavelmente cair no buraco negro, "disse o co-autor Mark Morris, Professor de física e astronomia da UCLA. "Quando isso acontecer, pode ser capaz de produzir um show impressionante de fogos de artifício, já que o material comido pelo buraco negro vai aquecer e emitir radiação abundante antes de desaparecer no horizonte de eventos. "

    Mas são outliers G2 e G1, ou eles fazem parte de uma classe maior de objetos? Em resposta a essa pergunta, O grupo de pesquisa de Ghez relata a existência de mais quatro objetos que eles estão chamando de G3, G4, G5 e G6. Os pesquisadores determinaram cada uma de suas órbitas. Enquanto G1 e G2 têm órbitas semelhantes, os quatro novos objetos têm órbitas muito diferentes.

    Ghez acredita que todos os seis objetos eram estrelas binárias - um sistema de duas estrelas orbitando uma a outra - que se fundiram devido à forte força gravitacional do buraco negro supermassivo. A fusão de duas estrelas leva mais de 1 milhão de anos para ser concluída, Ghez disse.

    "As fusões de estrelas podem estar acontecendo no universo com mais frequência do que pensávamos, e provavelmente são bastante comuns, "Ghez disse." Os buracos negros podem estar levando estrelas binárias a se fundir. É possível que muitas das estrelas que observamos e não entendemos sejam o produto final de fusões que estão calmas agora. Estamos aprendendo como as galáxias e os buracos negros evoluem. A forma como as estrelas binárias interagem umas com as outras e com o buraco negro é muito diferente de como estrelas únicas interagem com outras estrelas únicas e com o buraco negro. "

    Ciurlo observou que, embora o gás do invólucro externo do G2 tenha sido esticado dramaticamente, sua poeira dentro do gás não foi muito esticada. "Algo deve tê-lo mantido compacto e permitido sobreviver ao encontro com o buraco negro, "Ciurlo disse." Esta é a evidência de um objeto estelar dentro do G2.

    "O conjunto de dados exclusivo que o grupo do professor Ghez reuniu durante mais de 20 anos é o que nos permitiu fazer esta descoberta, "Ciurlo disse." Agora temos uma população de objetos 'G', portanto, não se trata de explicar um 'evento único' como o G2. "

    Os pesquisadores fizeram observações do W.M. Observatório Keck no Havaí e usou uma tecnologia poderosa que Ghez ajudou a criar, chamada de óptica adaptativa, que corrige os efeitos de distorção da atmosfera da Terra em tempo real. Eles conduziram uma nova análise de 13 anos de seus dados da UCLA Galactic Center Orbits Initiative.

    Em setembro de 2019, A equipe de Ghez relatou que o buraco negro está ficando mais faminto e não está claro o porquê. O alongamento do G2 em 2014 pareceu extrair gases que podem ter sido engolidos recentemente pelo buraco negro, disse o co-autor Tuan Do, um cientista pesquisador da UCLA e vice-diretor do Galactic Center Group. A fusão de estrelas pode alimentar o buraco negro.

    A equipe já identificou alguns outros candidatos que podem fazer parte desta nova classe de objetos, e continuam a analisá-los.

    Ghez observou que o centro da galáxia da Via Láctea é um ambiente extremo, ao contrário do nosso canto menos agitado do universo.

    "A Terra está nos subúrbios em comparação com o centro da galáxia, que é cerca de 26, 000 anos-luz de distância, "Ghez disse." O centro de nossa galáxia tem uma densidade de estrelas 1 bilhão de vezes maior do que nossa parte da galáxia. A atração gravitacional é muito mais forte. Os campos magnéticos são mais extremos. O centro da galáxia é onde ocorre a astrofísica extrema - os esportes-X da astrofísica. "

    Ghez disse que esta pesquisa nos ajudará a nos ensinar o que está acontecendo na maioria das galáxias.

    Outros co-autores incluem Randall Campbell, um astrônomo com o W.M. Observatório Keck no Havaí; Aurelien Hees, um ex-bolsista de pós-doutorado da UCLA, agora pesquisador do Observatório de Paris na França; e Smadar Naoz, um professor assistente de física e astronomia da UCLA.

    A pesquisa é financiada pela National Science Foundation, W.M. Fundação Keck e Programa de Bolsistas Visitantes Keck, a Fundação Gordon e Betty Moore, a Fundação Heising-Simons, Lauren Leichtman e Arthur Levine, Jim e Lori Keir, e Howard e Astrid Preston.

    Em julho de 2019, A equipe de pesquisa de Ghez relatou o teste mais abrangente da icônica teoria da relatividade geral de Einstein perto do buraco negro. Eles concluíram que a teoria de Einstein passou no teste e está correta, pelo menos por agora.


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