• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Astronomia
    Cauda de buraco negro perdida escondida na Via Láctea

    O gás é arrastado pela forte gravidade do buraco negro para formar um estreito fluxo de gás. Crédito:Keio University

    É difícil encontrar buracos negros, porque eles são completamente pretos. Em alguns casos, os buracos negros causam efeitos que podem ser vistos. Por exemplo, se um buraco negro tem uma estrela companheira, o gás que flui para o buraco negro se acumula em torno dele e forma um disco. O disco esquenta devido à enorme atração gravitacional do buraco negro e emite radiação intensa. Mas se um buraco negro está flutuando sozinho no espaço, nenhuma emissão seria observável vindo dele.

    Uma equipe de pesquisa liderada por Masaya Yamada, um estudante de pós-graduação na Universidade Keio, Japão, e Tomoharu Oka, um professor da Universidade Keio, usou o Telescópio ASTE no Chile e o Rádio Telescópio de 45 m no Observatório de Rádio Nobeyama, ambos operados pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão, para observar nuvens moleculares ao redor do remanescente de supernova W44, localizado a 10, 000 anos-luz de distância de nós. Seu objetivo principal era examinar quanta energia foi transferida da explosão da supernova para o gás molecular circundante, mas eles encontraram sinais de um buraco negro escondido na borda de W44.

    Durante a pesquisa, a equipe encontrou uma nuvem molecular compacta com movimento enigmático. Esta nuvem, chamado de "Marcador, "tem uma velocidade de mais de 100 km / s, que excede a velocidade do som no espaço interestelar em mais de duas ordens de magnitude. Além disso, esta nuvem, com o tamanho de dois anos-luz, se move para trás contra a rotação da Via Láctea.

    Para investigar a origem do marcador, a equipe realizou observações intensivas da nuvem de gás com ASTE e o Nobeyama 45-m Radio Telescope. Os dados indicam que o Bullet parece saltar da borda do remanescente da supernova W44 com imensa energia cinética. "A maior parte do Bullet tem um movimento de expansão com uma velocidade de 50 km / s, mas a ponta do Bullet tem uma velocidade de 120 km / s, "disse Yamada." Sua energia cinética é algumas dezenas de vezes maior do que a injetada pela supernova W44. Parece impossível gerar uma nuvem tão energética em ambientes comuns. "

    (a) Emissões de CO (J =3-2) (cor) e emissões de rádio contínuo de 1,4 GHz (contornos) em torno do remanescente de supernova W44. (b) Diagrama galáctico de longitude-velocidade de emissões de CO (J =3-2) na latitude galáctica de -0,472 graus. (c -f):Diagramas galácticos de longitude-velocidade do Bullet em CO (J =1-0), CO (J =3-2), CO (J =4-3), e HCO + (J =1-0), da esquerda para a direita. Os diagramas galácticos de longitude-velocidade mostram a velocidade do gás em uma posição específica. As estruturas alongadas na direção vertical nos diagramas têm uma grande largura de velocidade. Crédito:Yamada et al. (Universidade Keio), NAOJ

    A equipe propôs dois cenários para a formação do Bullet. Em ambos os casos, uma fonte de gravidade escura e compacta, possivelmente um buraco negro, tem um papel importante. Um cenário é o "modelo de explosão" em que uma camada de gás em expansão do remanescente da supernova passa por um buraco negro estático. O buraco negro puxa o gás para muito perto dele, dando origem a uma explosão, que acelera o gás em nossa direção depois que a cápsula de gás passou pelo buraco negro. Nesse caso, os astrônomos estimaram que a massa do buraco negro seria 3,5 vezes a massa solar ou maior. O outro cenário é o "modelo de irrupção" no qual um buraco negro de alta velocidade atravessa um gás denso e o gás é arrastado pela forte gravidade do buraco negro para formar uma corrente de gás. Nesse caso, os pesquisadores estimaram que a massa do buraco negro seria 36 vezes a massa solar ou maior. Com o conjunto de dados atual, é difícil para a equipe distinguir qual cenário é mais provável.

    Estudos teóricos previram que 100 milhões a 1 bilhão de buracos negros deveriam existir na Via Láctea, embora apenas 60 ou mais tenham sido identificados por meio de observações até o momento. "Encontramos uma nova maneira de descobrir buracos negros perdidos, "disse Oka. A equipe espera separar os dois cenários possíveis e encontrar evidências mais sólidas de um buraco negro no Bullet com observações de alta resolução usando um interferômetro de rádio, como o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

    (a) modelo de explosão e (b) modelo de irrupção. Ambos os diagramas mostram uma parte da frente de choque produzida pela expansão do remanescente da supernova W44. A onda de choque entra no gás quiescente e o comprime para formar um gás denso. O Bullet está localizado no centro do diagrama e tem um movimento completamente diferente em comparação com o gás circundante. Crédito:Yamada et al. (Universidade Keio)




    © Ciência https://pt.scienceaq.com