19 de jun de 2017

Astrônomos da USP desvendam a origem do vento de um buraco negro


(IAG/USP) Ao contrário do que muitos pensam, os buracos negros não atraem e engolem tudo o que deles se aproxima. Na verdade, eles expulsam grande parte do gás do centro das galáxias. Isto ocorre graças ao vento de gás ionizado que é formado nas proximidades dos buracos negros. No caso dos buracos negros supermassivos, que existem no centro de grande parte das galáxias, eles emitem um vento que pode interagir com a própria galáxia, moldando a sua evolução ao longo do tempo.

Um dos mistérios nunca plenamente entendido é como, onde e por que estes ventos são formados. Em trabalho que acaba de ser publicado na revista inglesa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society os astrônomos Daniel May e João Steiner, da Universidade de São Paulo, respondem a estas questões na galáxia paradigmática NGC 1068, a primeira galáxia na qual um núcleo ativo foi descoberto, por ser o mais brilhante do céu.

Os astrônomos mostraram que o vento é formado em dois estágios. No primeiro estágio, a forte radiação eletromagnética proveniente do disco na vizinhança do buraco negro (vento primário) impacta o toro de poeira localizado a 3 anos-luz do buraco negro. Esse impacto evapora o toro, ionizando e acelerando para fora parte do gás nele contido. A segunda etapa de formação do vento, mais dramática, ocorre quando o vento primário e um poderoso jato de partículas, colimado por um forte campo magnético central, atingem uma grande nuvem de gás molecular (composto principalmente por moléculas de dois átomos de Hidrogênio) localizada a 100 anos-luz de distância do buraco negro, ainda no centro da galáxia (que tem um diâmetro de 100 mil anos-luz). A energia injetada nesta nuvem é então espalhada através de um vento térmico (chamado vento secundário), sendo capaz de soprar o gás para regiões muito mais distantes do núcleo.

Os autores mostraram, ainda, que o vento formado em alta velocidade está confinado ao interior de uma geometria com forma de uma ampulheta, cujas “paredes” brilham na radiação emitida por gás de baixa velocidade. A descoberta destes novos mecanismos preenche uma importante lacuna no entendimento de como as galáxias se formaram.

Para a realização deste trabalho, os autores usaram dados obtidos com óptica adaptativa no infravermelho, nos telescópios de 8 metros de abertura do VLT – Very Large Telescope (ESO) e do Gemini Norte. A pesquisa recebeu apoio da FAPESP.

Informações sobre o artigo
O artigo “A two-stage outflow in NGC 1068” (D. May, J. E. Steiner) foi publicado no periódico Monthly Notices of the Astronomical Society - MNRAS 469, 994–1025 (2017) - doi:10.1093/mnras/stx886

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