Traduzido por Julio Batista
Original de Matt Williams para o Universe Today
Conhecidos como fluxos ultrarrápidos (FURs), poderosos ventos espaciais são emitidos pelos buracos negros supermassivos no centro dos núcleos galácticos ativos (NGAs) – também conhecidos como “quasares”. Esses ventos movem-se perto da velocidade da luz (velocidades relativísticas) e regulam o comportamento dos buracos negros supermassivos durante sua fase ativa.
Acredita-se que essas emissões de gás alimentam o processo de formação de estrelas nas galáxias, mas elas ainda não são bem compreendidas. Os astrônomos estão interessados em aprender mais sobre elas para melhorar nossa compreensão do que rege a evolução galáctica.
Este é o objetivo do projeto SUper massive Black hole Winds in the x-rAYS (SUBWAYS), um esforço de pesquisa internacional dedicado ao estudo de quasares usando o telescópio espacial XMM-Newton da ESA.
Os primeiros resultados deste projeto foram compartilhados por um grupo de estudiosos liderados pela Universidade de Bolonha e pelo Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) na Itália. No paper que descreve suas descobertas, a equipe apresentou dados espectroscópicos de raios-X para caracterizar as propriedades dos FURs em 22 galáxias luminosas.
O projeto SUBWAYS é constituído por astrônomos e astrofísicos do INAF, do Centro Europeu de Astronomia Espacial da ESA (ESAC), do Space Telescope Science Institute (STScI), do Space Science Data Center (SSDC), do Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA), do Centro de Cosmologia e Física de Astropartículas (CCAP), do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, do Instituto Holandês de Pesquisa Espacial (SRON), do Instituto Kavli de Cosmologia, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre e vários observatórios e universidades.
O paper, intitulado “Supermassive Black Hole Winds in X-rays: SUBWAYS“, apareceu recentemente na revista Astronomy & Astrophysics.
Como eles descreveram, a equipe do SUBWAYS usou o X-ray Multi-Mirror Mission (XMM) para analisar núcleos galácticos ativos por um período de mais de 1,6 milhão de segundos (dezoito dias). Essas regiões ao redor dos buracos negros supermassivos emitem enormes quantidades de radiação em todo o espectro eletromagnético (quando os buracos negros estão ativos) a ponto de ofuscar temporariamente todas as estrelas no disco da galáxia combinadas.
As temperaturas extremas geradas perto dos buracos negros supermassivos – até dezenas de milhões de graus – também fazem com que o material ao seu redor se torne altamente ionizado e emita radiação.
Os ventos fortes surgem quando poeira e gás no disco de acreção do buraco negro supermassivo são ejetados para fora, transferindo parte do material e energia para o espaço interestelar. A pesquisa mostrou que este mecanismo tem implicações importantes para regular o processo de formação estelar.
Para obter uma visão melhor dos FURs, a equipe analisou espectros de alta energia emitidos na banda de raios-X por elementos como o ferro. Sua análise incluiu 17 NGAs localizados de 1,5 a 5 bilhões de anos-luz de distância, aos quais eles adicionaram dados de 5 NGAs coletados por observações anteriores.
Seus resultados mostraram que em cerca de 30% dos NGAs analisados, existem ventos espaciais viajando a velocidades de 10% a 30% da velocidade da luz (0,1 a 0,3 c). Marcella Brusa, professora da Universidade de Bolonha e associada do INAF, é a coordenadora do projeto SUBWAYS. Como ela explicou em um comunicado de imprensa da UniBo Magazine:
“Esses resultados nos permitem estabelecer com maior certeza que uma proporção significativa de núcleos galácticos ativos hospeda ventos ultrarrápidos chamados FURs, fluxos ultrarrápidos. E pudemos confirmar que a intensidade desses fluxos de gás é suficiente para alterar significativamente a ecossistema de suas galáxias”
Entre um buraco negro supermassivo e a galáxia ao seu redor, existe uma relação recíproca onde os dois influenciam a formação e evolução um do outro.
Embora os mecanismos que impulsionam essa relação ainda não sejam bem compreendidos, acredita-se que os ventos ultrarrápidos emitidos pelos NGAs desempenhem um papel vital. Gabriele Matzeu, pesquisadora da Universidade de Bolonha, associada do INAF e primeira autora do paper, resumiu:
“Essas observações nos permitiram obter novas evidências independentes da existência de matéria altamente ionizada que é ejetada das regiões mais internas dos núcleos galácticos ativos a velocidades próximas à da luz. Esses resultados nos permitiram aprender mais sobre esses ventos ultrarrápidos e para entender melhor seu papel na formação do processo de evolução das galáxias.”
