p Três instâncias de fusão de galáxias localizadas a pelo menos 1 bilhão de anos-luz da Terra. Cada galáxia é tão grande quanto a Via Láctea e contém cerca de 100 bilhões de estrelas. Violentas interações gravitacionais criaram as caudas das marés mostradas e desencadearam a acumulação maciça de buracos negros nos núcleos galácticos. Esses sistemas foram confirmados pela primeira vez pela Hai Fu em 2015 e publicados em Cartas de jornal astrofísico . Crédito:Hai Fu, Universidade de Iowa
p Em cerca de quatro bilhões de anos, a Via Láctea não existirá mais. p De fato, nossa galáxia está em curso para colidir e se unir com a Galáxia de Andrômeda, no momento, a cerca de dois milhões de anos-luz de distância.
p Claro, não notamos que as duas galáxias estão se aproximando.
p "Para a perspectiva humana, nossa galáxia não parece estar mudando, "diz o astrofísico da Universidade de Iowa Hai Fu, "mas na história do universo, está mudando o tempo todo. "
p As galáxias têm se fundido durante a maior parte da história de 13 bilhões de anos do universo, e os cientistas vêm observando essas fusões há algum tempo. O que eles não entendem totalmente é como ocorrem as fusões.
p Fu, um professor assistente de física e astronomia, visa esclarecer o fenômeno através da observação de buracos negros supermassivos (com uma massa de cerca de um bilhão de sóis), que estão no centro da maioria das galáxias. Os astrofísicos acreditam que grandes galáxias crescem devorando outras menores. Em tais casos, espera-se que os buracos negros de ambos orbitem um ao outro e eventualmente se fundam. Fu e sua equipe ganharam um triênio, $ 405, 011 bolsa da National Science Foundation para encontrar e caracterizar esses eventos celestiais.
p "O que estamos tentando ver são os estágios finais da fusão de galáxias, quando duas galáxias estão tão próximas, elas liberam forças de energia das marés, como as forças pulsantes das marés causadas quando o sol e a lua se alinham com a Terra, mas muito, muito mais intenso, " ele diz.
p Fu examinará um grande pedaço do céu noturno - imagine a lua multiplicada por 1, 200 no céu e você terá uma noção do tamanho - para encontrar evidências de acúmulo de buracos negros, ou reunião em massa.
p "Pares de galáxias com buracos negros que se acumulam são raros e difíceis de encontrar, "Fu diz, "e é por isso que precisamos de uma área tão grande para fazer o levantamento."
p Os buracos negros nem sempre estão se acumulando. Mas aqueles que são semelhantes a alguém em uma farra alimentar. Os buracos negros que se acumulam absorvem avidamente o material ao seu redor. Lentamente, à medida que mastigam mais e mais comida cósmica, eles aproximam suas galáxias hospedeiras.
p "Eles não estão mais de dieta, "Fu diz.
p Tudo que comer libera uma torrente de energia, intensas explosões de luz chamadas quasares, que são tão brilhantes que quase obscurecem as próprias galáxias. Esses quasares devem ser fáceis de observar, mesmo a grandes distâncias, mas a maior parte da luz que eles produzem é realmente extinta pela poeira gerada na atividade de fusão.
p Agradecidamente, buracos negros supermassivos também emitem ondas de rádio, e essas emissões "vêm em socorro porque não são extintas pela poeira, "Fu diz.
p Fu e sua equipe examinarão os mapas de emissão de rádio capturados pelo Very Large Array, um dos principais observatórios de rádio astronômicos do mundo, localizado no Novo México e operado pelo Observatório Nacional de Radioastronomia, uma instalação da NSF. O grupo confirmará suas descobertas por meio de observações ópticas no W.M. Observatório Keck, localizado em Mauna Kea, um vulcão adormecido no Havaí.
p A bolsa da NSF também financiará a construção liderada por alunos de uma "caixa de areia de realidade aumentada" para demonstrar a influência da gravidade no universo, como nas órbitas dos planetas, o disco de acreção em torno de um buraco negro ou estrela de nêutrons, e as órbitas complexas de estrelas em galáxias de formato elíptico.
p Nove alunos de graduação já estiveram envolvidos no projeto; eles se dividiram em equipes para escrever a programação do software, construir a caixa de areia (com areia real), e criar um aplicativo para tablets Android.
p A sandbox será usada nas aulas de astronomia, demonstrações de física para alunos do ensino fundamental e médio na área metropolitana de Iowa City, e exposições no UI Museum of Natural History e no UI Mobile Museum.
p Espera-se que a sandbox esteja concluída até o final do semestre da primavera de 2017.
p "É bastante impressionante, "Fu diz." Os alunos podem não gostar necessariamente de fazer as provas, mas funcionam muito bem em equipa. "