Impressão artística de um donut de poeira e gás em torno de um buraco negro supermassivo ativo NASA / JPL-Caltech Algumas galáxias contêm buracos negros supermassivos que são comedores vorazes, consumindo gás, poeira e qualquer outra coisa que chegue perto demais, incluindo luz. Em seu frenesi de alimentação, esses gigantes geram muita energia nos núcleos de suas galáxias hospedeiras, deslumbrando o cosmos com radiação poderosa. O buraco negro supermassivo central da nossa galáxia, Sagitário A *, é um gatinho adormecido em comparação.
Esses corações galácticos pulsantes são conhecidos como "núcleos galácticos ativos, "ou AGN, e, em uma nova pesquisa publicada online na revista Nature em 27 de setembro, um grupo internacional de pesquisadores derrubou uma teoria fundamental (a teoria unificada) que os astrônomos pensavam caracterizar esses AGN. A pesquisa pode nos ajudar a entender melhor como as galáxias e os buracos negros supermassivos evoluíram entre si.
Ao observar essas galáxias brilhantes, astrônomos notaram dois tipos diferentes de AGN. Algumas galáxias tinham um AGN muito brilhante (Tipo I), enquanto outros AGN eram escuros (Tipo II). Depois de décadas de estudo usando diferentes telescópios sensíveis a uma gama de frequências, astrônomos pensavam que esses dois tipos de AGN eram um e o mesmo - a razão para os dois tipos era apenas uma questão de perspectiva.
"Pensava-se que o que estávamos vendo era basicamente uma configuração de poeira e gás em torno do buraco negro que se parecia com uma rosquinha estufada - ou um toro, "diz o astrônomo Richard Mushotzky, professor da Universidade de Maryland e co-autor do estudo.
"Então, para os Tipo IIs, estamos olhando para os buracos negros na lateral do donut, onde há muita poeira e gás em nossa linha de visão; Os tipos são quando olhamos de cima para baixo do donut [com pouca poeira e gás em nossa linha de visão], " ele explica.
Conclui-se então que o Tipo Is será mais brilhante do que o Tipo II. Contudo, Mushotzky argumenta, tem havido um crescente corpo de evidências espectroscópicas sugerindo que, na verdade, lá é uma diferença física entre os dois tipos de AGN - e não é causada pelo formato de um donut.
Usando dados do Burst Alert Telescope (BAT) anexado ao telescópio espacial Swift da NASA, os pesquisadores podiam "ver" através de qualquer gás e poeira ao redor de mais de 800 buracos negros de alimentação no centro das galáxias. O BAT vê o universo em raios-X rígidos - os mesmos raios-X que os radiologistas usam para "ver" nossos esqueletos através de nossos corpos - então não importa em que ângulo Swift estava vendo o AGN, ele pode cortar qualquer nuvem e ver exatamente quanta energia os buracos negros supermassivos estão gerando.
Complementando o Swift, os pesquisadores usaram dados de uma dúzia de outros telescópios terrestres em todo o mundo, exigindo uma colaboração global de cientistas chamada BAT AGN Spectroscopic Survey (BASS) Consortium. Com esses dados, os pesquisadores revelaram que AGN Tipo I e Tipo II são de fato diferentes, estruturalmente e energeticamente.
"Este estudo diz que sim, lá é algo intrinsecamente diferente - e isso é basicamente o quão rápido os buracos negros estão se alimentando, "diz Mushotzky.
Embora sejam frequentemente vistos como devoradores insaciáveis de toda a matéria, até os buracos negros supermassivos têm seus limites. "Há uma taxa máxima na qual um buraco negro pode se alimentar - se você tentar encher mais material do que o máximo, o buraco negro basicamente o rejeita; é um comedor exigente, "Mushotzky acrescenta.
Então, a maior diferença entre os tipos de AGN é que os tipos Is são cercados por mais poeira e gás, portanto, rejeitando mais matéria e alimentando emissões de energia muito mais altas do que o Tipo II. Esta é a razão subjacente pela qual os Tipos I são tão brilhantes:esses buracos negros estão consumindo a matéria circundante até que, literalmente, não posso comer mais.
Um quebra-cabeça contínuo na astronomia é como os buracos negros supermassivos evoluíram com suas galáxias. Como a maioria das galáxias são conhecidas por conter buracos negros monstruosos, a pergunta óbvia é:como os buracos negros afetam a evolução das galáxias e vice-versa?
Como galáxias com buracos negros ativos em seus núcleos fornecem um meio de observar grandes quantidades de radiação sendo geradas e seu impacto nas galáxias, AGN tem sido usado como um laboratório para estudar a formação de estrelas nesses lugares tumultuados. Mas as estrelas das galáxias Tipo I são difíceis de observar - núcleos extremamente brilhantes abafam a luz das estrelas da galáxia. Como o modelo unificado assumiu o Tipo I e o Tipo II são fundamentalmente o mesmo, os astrônomos normalmente estudaram o Tipo II - já que eles têm núcleos mais escuros e as estrelas das galáxias podem ser vistas facilmente.
Mas, como esta nova descoberta confirma, esta ideia é falha, diz Mushotzky. Tem havido uma tendência para estudar apenas o Tipo II, e o Tipo I foi esquecido.
"Agora que sabemos que o Tipo I [buracos negros] está expelindo mais energia do que o Tipo II, precisamos reexaminar o que concluímos antes, " ele diz.
Agora isso é aleatórioFalando em donuts, alguns afirmam que o maior donut de todos os tempos foi uma geleia que se estendia por 16 pés (4,9 metros) de largura e 16 polegadas (0,4 metros) de altura. E ainda não se compara a um "donut" em torno de um buraco negro.
