Arte do Núcleo Galáctico Ativo em Astrofísica
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No final de 2019, uma galáxia anteriormente normal começou subitamente a brilhar mais intensamente, sugerindo o despertar repentino de um enorme buraco negro no seu núcleo. Astrônomos usando dados de vários observatórios notaram mudanças dramáticas no brilho que sugerem fenômenos astronômicos sem precedentes, ainda mais destacados por novas emissões de raios X detectadas no início de 2024. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com

Os astrónomos acreditam que o brilho da galáxia SDSS1335+0728 em 2019 pode ser a primeira observação em tempo real de uma galáxia massiva. buraco negro despertar.

O aumento persistente da luz na galáxia em vários comprimentos de onda e o início das emissões de raios X tornam este evento sem precedentes.

Galaxy SDSS1335+0728 iluminando
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No final de 2019, a galáxia SDSS1335+0728 de repente começou a brilhar mais do que nunca e foi classificada como tendo um núcleo galáctico ativo, alimentado por um enorme buraco negro no núcleo da galáxia. Esta é a primeira vez que o despertar de um buraco negro massivo foi observado em tempo real. Esta impressão artística mostra o disco crescente de matéria que é puxado pelo buraco negro à medida que se alimenta do gás disponível na sua vizinhança, fazendo com que a galáxia se ilumine. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Brilho sem precedentes

De repente, no final de 2019, a anteriormente normal galáxia SDSS1335+0728 começou a brilhar mais forte do que nunca. Para compreender porquê, os astrónomos usaram dados de vários observatórios espaciais e terrestres, incluindo o Observatório Europeu do Sul. Telescópio muito grande (ISSOdo VLT), para acompanhar como o brilho da galáxia variou.

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Em um estudo publicado em Astronomia e Astrofísica hoje (18 de junho), concluem que estão a testemunhar mudanças nunca antes vistas numa galáxia — provavelmente o resultado do súbito despertar do enorme buraco negro no seu núcleo.


Esta animação mostra o crescente disco de material em torno do enorme buraco negro no centro da galáxia SDSS1335+0728. No final de 2019, esta galáxia de repente começou a brilhar mais do que nunca e foi classificada como tendo um núcleo galáctico ativo, alimentado pelo buraco negro central que se alimenta do material circundante. Crédito: ESO/M. Kornmesser

O Despertar de um Buraco Negro

“Imagine que você observa uma galáxia distante há anos e ela sempre pareceu calma e inativa”, diz Paula Sánchez Sáez, astrônoma do ESO na Alemanha e autora principal do estudo aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics. “De repente, seu (núcleo) começa a mostrar mudanças dramáticas no brilho, diferentemente de qualquer evento típico que vimos antes.” Foi o que aconteceu com SDSS1335+0728, que é agora classificado como tendo um “núcleo galáctico ativo” (AGN) — uma região compacta e brilhante alimentada por um buraco negro massivo — depois de ter aumentado dramaticamente o seu brilho em dezembro de 2019.(1)

Buraco Negro no Centro da Galáxia SDSS1335+0728 Desperta
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Esta impressão artística mostra dois estágios na formação de um disco de gás e poeira em torno do enorme buraco negro no centro da galáxia SDSS1335+0728. O núcleo desta galáxia iluminou-se em 2019 e continua a brilhar até hoje – a primeira vez que observamos um enorme buraco negro tornar-se ativo em tempo real. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Brilho persistente: um mistério contínuo

Alguns fenómenos, como explosões de supernovas ou eventos de perturbação de marés – quando uma estrela se aproxima demasiado de um buraco negro e é despedaçada – podem fazer com que as galáxias se iluminem subitamente. Mas essas variações de brilho normalmente duram apenas algumas dezenas ou, no máximo, algumas centenas de dias. SDSS1335+0728 ainda está ficando mais brilhante hoje, mais de quatro anos depois de ter sido visto pela primeira vez “ligando”. Além disso, as variações detectadas na galáxia, que está localizada a 300 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Virgem, são diferentes de todas as vistas antes, apontando os astrónomos para uma explicação diferente.

Novas Observações e Teorias

A equipa tentou compreender estas variações de brilho usando uma combinação de dados de arquivo e novas observações de diversas instalações, incluindo o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama.(2) Comparando os dados obtidos antes e depois de dezembro de 2019, descobriram que o SDSS1335+0728 está agora a irradiar muito mais luz nos comprimentos de onda ultravioleta, óptico e infravermelho. A galáxia também começou a emitir raios X em fevereiro de 2024. “Este comportamento não tem precedentes”, diz Sánchez Sáez, que também é afiliado ao Instituto Millennium de Astrofísica (MAS), no Chile.

“A opção mais tangível para explicar este fenómeno é que estamos a ver como o (núcleo) da galáxia começa a mostrar (…) atividade”, diz a coautora Lorena Hernández García, do MAS e da Universidade de Valparaíso, no Chile. “Se assim for, esta seria a primeira vez que vemos a ativação de um buraco negro massivo em tempo real.”

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Observação Histórica de Fenômenos Galácticos

Buracos negros massivos – com massas superiores a cem mil vezes a do nosso Sol – existem no centro da maioria das galáxias, incluindo a via Láctea. “Esses monstros gigantes geralmente estão dormindo e não são diretamente visíveis”, explica o coautor Claudio Ricci, da Universidade Diego Portales, também no Chile. “No caso do SDSS1335+0728, fomos capazes de observar o despertar do enorme buraco negro, (que) subitamente começou a banquetear-se com o gás disponível nos seus arredores, tornando-se muito brilhante.”


Este vídeo amplia a galáxia SDSS1335+0728, que no final de 2019 de repente começou a brilhar mais forte do que nunca e foi classificada como tendo um núcleo galáctico ativo. Uma inserção no final do vídeo mostra uma animação artística do enorme buraco negro no centro da galáxia, com o crescente disco de material sendo puxado pelo buraco negro enquanto se alimenta do gás disponível em seu entorno. Esta é a primeira vez que o despertar de um buraco negro massivo foi observado em tempo real.

Implicações para futuras observações astronômicas

“(Este) processo (…) nunca foi observado antes”, diz Hernández García. Estudos anteriores relataram que galáxias inativas se tornaram ativas após vários anos, mas esta é a primeira vez que o processo em si — o despertar do buraco negro — foi observado em tempo real. Ricci, que também é afiliado ao Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim, na China, acrescenta: “Isto é algo que pode acontecer também ao nosso próprio Sgr A*, o enorme buraco negro (…) localizado no centro do nosso galáxia”, mas não está claro qual a probabilidade de isso acontecer.

Monitoramento Contínuo e Perspectivas Futuras

Observações de acompanhamento ainda são necessárias para descartar explicações alternativas. Outra possibilidade é que estejamos a assistir a um evento de perturbação das marés anormalmente lento, ou mesmo a um fenómeno novo. Se for de facto um evento de perturbação das marés, este seria o evento mais longo e mais fraco alguma vez observado. “Independentemente da natureza das variações, (esta galáxia) fornece informações valiosas sobre como os buracos negros crescem e evoluem”, diz Sánchez Sáez. “Esperamos que instrumentos como (MUSA no VLT ou no próximo Extremely Large Telescope (ELT)) serão fundamentais para a compreensão (porque é que a galáxia está a brilhar).”

Notas

  1. As variações incomuns de brilho da galáxia SDSS1335+0728 foram detectadas pelo telescópio Zwicky Transient Facility (ZTF) nos EUA. Depois disso, o corretor de Aprendizagem Automática para Classificação Rápida de Eventos (ALeRCE), liderado pelo Chile, classificou SDSS1335+0728 como um núcleo galáctico ativo.
  2. A equipe coletou dados de arquivo de NASAWide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e Galaxy Evolution Explorer (GALEX), o Two Micron All Sky Survey (2MASS), o Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e o instrumento eROSITA no espaço Spektr-RG do IKI e DLR observatório. Além do VLT do ESO, as observações de acompanhamento foram realizadas com o Southern Astrophysical Research Telescope (SOAR), o Observatório WM Keck e o Observatório da NASA. Observatório Neil Gehrels Swift e Observatório de Raios-X Chandra.

Referência: “SDSS1335+0728: O despertar de um buraco negro ~10^6 M_sun” por P. S’anchez-‘aez, L. Hernandez-Garcia, S. Bernal, A. Bayo, G. Calistro Rivera, FE Bauer , Ricci C , Merloni A , Graham MJ , Cartier R , Arevalo P , Assef RJ , Concas A , Homan D , Krumpe M , Lira P , Malyali A , Martinez-Aldama ML , Munoz AM Arancibia, A. Rau, G. Bruni , F. Forster, M. Pavez-Herrera, D. Tubin-Arenas e M. Brightman, 18 de junho de 2024, Astronomia e Astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202347957

A equipe é composta por P. Sánchez-Sáez (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha (ESO) e Instituto Millenium de Astrofísica, Chile (MAS)), L. Hernández-García (MAS e Instituto de Física e Astronomia, Universidade de Valparaíso , Chile (IFA-UV)), S. Bernal (IFA-UV e Núcleo Millennium de Pesquisa e Tecnologia Transversal para Explorar Buracos Negros Supermassivos, Chile (TITANS)), A. Bayo (ESO), G. Calistro Rivera (ESO e Agência Espacial Alemã (DLR)), FE Bauer (Instituto de Astrofísica, Pontifícia Universidade Católica do Chile, Chile; Centro de Astroengenharia, Pontifícia Universidade Católica do Chile, Chile; MAS; e Instituto de Ciências Espaciais, EUA), C. Ricci (Instituto de Estudos Astrofísicos, Universidade Diego Portales, Chile (UDP) e Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica, China), A. Merloni (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Alemanha (MPE)), MJ Graham (Instituto de Tecnologia da Califórnia, EUA). ), R. Cartier (Observatório Gemini, Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Óptica-Infravermelha da NSF, Chile, e UDP), P. Arévalo (IFA-UV e TITANS), RJ Assel (UDP), A. Concas (ESO e INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Itália), D. Homan (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Alemanha (AIP)), M. Krumpe (AIP), P. Lira (Departamento de Astronomia, Universidade do Chile, Chile (UCile) e TITANS ), A. Malyali (MPE), ML Martínez-Aldama (Departamento de Astronomia, Universidade de Concepción, Chile), AM Muñoz Arancibia (MAS e Centro de Modelagem Matemática, Universidade do Chile, Chile (CMM-UChile)), A. Rau (MPE), G. Bruni (INAF – Instituto de Astrofísica Espacial e Planetologia, Itália), F. Förster (Iniciativa de Dados e Inteligência Artificial, Universidade do Chile, Chile; AVANÇAR; CMM-UCHile; e UChile), M. Pavez-Herrera (MAS), D. Tubín-Arenas (AIP) e M. Brightman (Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology, EUA).



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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.