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    Estrelas massivas no início do universo podem ter sido progenitoras de buracos negros supermassivos

    Uma meia fatia espelhada através do interior de uma estrela supermassiva explodindo simulada de 55, 500 massas solares um dia após o início da explosão. O raio da circunferência externa está próximo à órbita da Terra. Crédito:K.-J. Chen

    Observações recentes mostraram que existe um buraco negro supermassivo no centro de cada galáxia. Contudo, qual é a origem desses buracos negros supermassivos? Ainda é um mistério hoje. Uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão e o Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica da Academia (ASIAA) em Taiwan previu uma supernova extrema de uma estrela supermassiva, possível, o progenitor de buracos negros supermassivos. Seus cálculos sugeriram que esta supernova pode ser observada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), que será lançado no final de 2021.

    O estudo da formação de buracos negros supermassivos é um tópico significativo na astrofísica moderna. A principal teoria sugere as sementes de buracos negros supermassivos formados após a morte das primeiras estrelas massivas no universo primordial, e então essas sementes continuaram a acumular o gás circundante e finalmente formaram-se em buracos negros supermassivos hoje. Contudo, essa teoria foi contestada porque as estrelas mais massivas observadas no universo local têm cerca de cem ou duzentas massas solares. Se as primeiras estrelas com algumas centenas de massas solares morrem como sementes de buraco negro, que precisam manter a maior eficiência de acreção para formar os buracos negros supermassivos observados hoje. Mas é muito difícil manter uma alta taxa de acréscimo em um ambiente realista.

    Bolsista Assistente de Pesquisa, Ke-Jung Chen da ASIAA Taiwan propôs uma supernova de instabilidade relativística de uma estrela supermassiva primordial (10 4 –10 5 massas solares) em seu artigo de pesquisa de 2014. "Pode haver um pequeno número das primeiras estrelas no universo primitivo com dezenas de milhares de massas solares. Eles são provavelmente os progenitores de buracos negros supermassivos em galáxias. mais eficiente é engolir a matéria circundante. Os buracos negros não precisam manter uma alta taxa de acreção para crescer rapidamente, "disse Chen.

    Mas como provar que essas estrelas massivas já existiram? Este é um desafio observacional, porque a maioria dessas estrelas supermassivas entrará em colapso em buracos negros. Com base no modelo de supernova proposto por Chen, a equipe de pesquisa realizou uma nova simulação de transporte de radiação e descobriu que a próxima missão JWST tem uma chance de observar esta supernova! Se for realmente observado até então, a origem do buraco negro supermassivo na galáxia que vem da primeira estrela supermassiva pode ser confirmada. Vamos esperar e ver!


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