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Outro mistério resolvido sobre quasares

 
Uma imagem do telescópio Hubble do brilhante Quasar 3C 273 Agora os cientistas sabem por que a luz dos quasares é emitida em comprimentos de onda diferentes. Crédito: ESA/Hubble & NASA.

Uma imagem do telescópio Hubble do brilhante Quasar 3C 273 Agora os cientistas sabem por que a luz dos quasares é emitida em comprimentos de onda diferentes. Crédito: ESA/Hubble & NASA.

Artigo traduzido de Cosmos Magazine. Autor: Cathal O’Connell.

Quando os astrônomos apontaram os radiotelescópios para o céu em 1960 eles tiveram uma surpresa. Eles capturaram a emissão de fontes de luz um trilhão de vezes mais brilhantes do que o Sol. Esses objetos quase-estelares – ou quasares – são os objetos mais luminosos no universo conhecido.

Desde os anos 1980 os astrônomos concordam que os quasares são causados ​​por buracos negros vorazes no centro de galáxias antigas. Mas um mistério duradouro tem sido por que a luz dos quasares é emitida em comprimentos de onda diferentes.

Agora, o mistério foi resolvido pelo astrônomo Yue Shen e sua equipe nos Observatórios Carnegie, na Califórnia, como relatado pela Nature em setembro.

Os astrônomos ficaram perplexos quando detectaram os quasares pela primeira vez, brilhando 100 vezes mais que a Via Láctea inteira.

Mas na década de 1980 eles começaram a concordar que somente um fenômeno no universo era forte o suficiente para emitir essa luminosidade extraordinária – os buracos negros supermassivos nos centros das galáxias distantes. A medida que o buraco negro se alimenta ele suga a matéria em densidades e velocidades extraordinárias. Os quasares são vistos apenas em galáxias muito distantes – que, como a luz levou bilhões de anos para chegar até nós, eram muito jovens e ainda ricas em matéria para o buraco negro para se alimentar. Como toda essa matéria é sugada para dentro do buraco negro, colisões entre partículas aquecem a massa rodopiante até um brilho branco-quente, muito mais quente do que o centro de qualquer estrela. Esse brilho intenso é o quasar que vemos da Terra.

Mas quasares ainda forneciam um quebra-cabeça. Embora todos eles fossem intensamente brilhantes, eles brilhavam em cores diferentes. Alguns podiam ser vistos com telescópios infravermelhos, mas outros só podiam ser vistos usando ondas de rádio, raios-x ou telescópios. Tornou-se “uma verdadeira bagunça”, diz Paul Francis, pesquisador de astronomia da Universidade Nacional da Austrália. “Há todo um jardim zoológico dessas coisas”.

A nova pesquisa finalmente colocou as criaturas diferentes em suas respectivas gaiolas. Yue Shen e sua equipe descobriram duas relações simples que ligam o conjunto de diferentes quasares. Isso engloba o quão vorazmente o buraco negro engole a matéria galáctica e o ângulo a partir do qual podemos ver o buraco negro.

Os buracos negros são perpetuamente famintos. Mas alguns, devido a uma maior abundância de comida nas proximidades, consomem mais do que outros. Os astrônomos imaginaram que a taxa em que um buraco negro engole a matéria poderia ser a chave para a cor dos quasares. Para testar isso, Shen extraiu os dados do Sloan Digital Sky Survey, um repositório de 20 mil quasares conhecidos.

Ao comparar a massa de cada buraco negro (calculado através da medição da forma como sua gravidade afeta a velocidade da nuvem de gás circundante) com o brilho do quasar, ele calculou o apetite de cada buraco negro. Esta propriedade, conhecida como a relação de Eddington, define o quão “eficiente” um buraco negro se alimenta.

Usando essa relação para caracterizar os quasares, Shen descobriu que muitas das propriedades de suas emissões de luz mostraram tendências claras. Quando ele levou em conta uma outra propriedade bem conhecida dos quasares – a maneira que parecem diferentes dependendo do ângulo que os vemos – qualquer caos que permanece nos dados pareciam acabar.

Francis está impressionado com a nova análise. “Eles fizeram um bom trabalho”, diz ele, que acrescenta que os quasares são objetos complexos e, portanto, não deve haver, por parte dos autores, pretensão de defini-los por somente duas propriedades. “Isso seria como dizer que você pode definir uma pessoa por idade e sexo”, diz ele. “Quasares são como as pessoas, há mais sobre eles que somente duas características”.

Autor(es):

Jessica Mapo

Um universo inteiro a ser descoberto por ele mesmo. 22 anos, aspirante a astrofísica, tradutora no site Ciência e Astronomia e no site Universo Racionalista. Apaixonada por astronomia desde pequena e fascinada por exatas desde o berço.

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One Response to Outro mistério resolvido sobre quasares

  1. Thalicio Othon disse:

    O universo é mesmo incrível, fascinante! Ainda bem que existem pessoas tão brilhantes para decifrar tantos mistérios que temos. Esse pessoal esta de parabéns!

     

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