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    Equipe descobre tsunamis de quasares capazes de impedir a formação de estrelas

    Da esquerda para a direita, Xinfeng Xupost, Nahum Arav, e Timothy Miller do Departamento de Física, parte da Virginia Tech College of Science. Crédito:Virginia Tech

    Usando os recursos exclusivos do telescópio espacial Hubble da NASA, uma equipe de astrônomos liderada por Nahum Arav da Virginia Tech descobriu os fluxos mais energéticos já testemunhados no universo.

    Os fluxos emanam de quasares e atravessam o espaço interestelar semelhante aos tsunamis na Terra, causando estragos nas galáxias em que residem os quasares. Quasares são brilhantes, núcleos compactos de galáxias distantes que podem brilhar 1, 000 vezes mais brilhante do que suas galáxias hospedeiras de centenas de milhões de estrelas. Seus motores centrais são buracos negros supermassivos que estão cheios de poeira em queda, gás, e estrelas, disse Arav, um professor do Departamento de Física, parte da Virginia Tech College of Science.

    Quasares são criados quando um buraco negro devora matéria, emitindo assim radiação intensa. Impulsionado pela forte pressão de radiação do buraco negro, explosões de concussão empurram o material para longe do centro da galáxia em fluxos que aceleram a velocidades de tirar o fôlego que são alguns por cento da velocidade da luz, Arav disse.

    "Esses fluxos são cruciais para a compreensão da formação de galáxias, "Arav disse." Eles estão empurrando centenas de massas solares de material a cada ano. A quantidade de energia mecânica que essas saídas carregam é várias centenas de vezes maior do que a luminosidade de toda a Via Láctea. "

    Os resultados aparecem na edição de março da Suplementos de revistas astrofísicas . A equipe de pesquisa do Arav inclui o pesquisador de pós-doutorado Timothy Miller e o estudante de doutorado Xinfeng Xu, ambos da Virginia Tech, bem como Gerard Kriss e Rachel Plesha do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland.

    Os ventos de quasar se espalham pelo disco da galáxia, varrendo violentamente o material que, de outra forma, teria formado novas estrelas. A radiação empurra o gás e a poeira para distâncias muito maiores do que os cientistas pensavam anteriormente, criando um evento em toda a galáxia, de acordo com o estudo.

    À medida que este tsunami cósmico atinge o material interestelar, sua temperatura atinge bilhões de graus, onde o material brilha amplamente em raios-X, mas também amplamente em todo o espectro de luz. Qualquer pessoa que testemunhasse este evento veria um show fantástico de fogos de artifício. "Você receberá muita radiação primeiro em raios-X e raios gama, e depois vai se infiltrar em luz visível e infravermelha, "Arav disse." Você teria um grande show de luzes, como árvores de Natal por toda a galáxia. "

    A simulação numérica da evolução da galáxia sugere que tais fluxos podem explicar alguns enigmas cosmológicos importantes, por exemplo, porque os astrônomos observam tão poucas galáxias grandes no universo e porque há uma relação entre a massa da galáxia e a massa de seu buraco negro central. Este estudo mostra que tais fluxos de saída de quasares poderosos deveriam prevalecer no universo primitivo.

    "Tanto os teóricos quanto os observadores sabem há décadas que existe algum processo físico que interrompe a formação de estrelas em galáxias massivas, mas a natureza desse processo é um mistério. Colocar os fluxos de saída observados em nossas simulações resolve esses problemas pendentes na evolução galáctica, "disse Jeremiah P. Ostriker, um eminente cosmologista nas universidades de Columbia e Princeton. (Ostriker não estava envolvido neste estudo.)

    Além de medir os quasares mais energéticos já observados, a equipe também descobriu outro fluxo de saída acelerando mais rápido do que qualquer outro. O fluxo de saída aumentou de quase 43 milhões de milhas por hora para cerca de 46 milhões de milhas por hora em um período de três anos. Os cientistas acreditam que sua aceleração continuará aumentando com o passar do tempo.

    "Houve tantas descobertas nos dados que me senti como uma criança em uma loja de doces, "Miller acrescentou.

    Os astrônomos foram capazes de cronometrar a velocidade vertiginosa do gás sendo acelerado pelo vento do quasar, observando as "impressões digitais" espectrais de luz do gás brilhante. Os dados ultravioleta do Hubble mostram que essas características de absorção foram alteradas no espectro por causa do movimento rápido do gás através do espaço. Isso se deve ao efeito Doppler, onde o movimento de um objeto comprime ou estica comprimentos de onda de luz, dependendo se está se aproximando ou se afastando de nós. Apenas o Hubble tem a sensibilidade ultravioleta para obter as observações necessárias que levam a esta descoberta, de acordo com a NASA.


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