Chandra mede abundância de ferro à volta dos buracos negros

2005-05-31

Estes gráficos mostram porções do espectro de raios-X de um subconjunto de 50 buracos negros. Em cima, os buracos negros encontram-se a cerca de 9 mil milhões de anos-luz de nós e em baixo, a cerca de 11 mil milhões de anos-luz. Os picos nos espectros são produzidos pela emissão de raios-X de átomos de ferro e indicam que a mesma abundância de ferro estava presente à volta dos buracos negros há 9 mil milhões de anos e há 11 mil milhões de anos. Crédito: NASA/CXC/MPI/M.Brusa et al.
Uma equipa de astrónomos, liderada por M. Brusa (Instituto Max-Planck para Física Extra-Terrestre, Alemanha), utilizou o observatório de raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) para obter espectros de mais de 300 buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada, localizados no centro de galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
pertencentes aos Campos Profundos Norte e Sul do Chandra (Chandra Deep Fields).

Os espectros em raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
permitiram analisar a emissão de ferro da região que envolve os buracos negros e determinar a quantidade de ferro aí presente. Os gráficos na imagem ao lado representam os espectros em raios-X e os picos que se observam nos gráficos são produzidos pela fluorescência de átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de ferro que orbitam, num toro, o buraco negro central. Neste processo, raios-X de alta energia, provenientes do gás quente muito próximo do buraco negro, excitam os átomos de ferro, que imediatamente retornam ao seu estado de energia mais baixa emitindo raios-X fluorescentes, de baixa energia.

Os buracos negros de massa elevada observados podem-se dividir em dois subconjuntos: um, constituído pelos buracos negros que se encontram à distância de 9 mil milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, e outro, por aqueles que se encontram a 11 mil milhões de anos-luz de nós. Na imagem ao lado, o gráfico de cima representa o espectro de buracos negros há 9 mil milhões de anos enquanto que o de baixo diz respeito a buracos negros há 11 mil milhões de anos. A intensidade do pico é aproximadamente a mesma em ambos os casos, indicando a mesma abundância de ferro nos dois subconjuntos.

Resultados semelhantes já se tinham observado quando se compararam amostras de buracos negros com idades entre 5 mil milhões de anos e 9 mil milhões de anos. Juntando o novo estudo, conclui-se que a abundância de ferro na proximidade dos buracos negros não se alterou significativamente nos últimos 11 mil milhões de anos. Este facto implica que a maior parte do ferro em galáxias que contêm buracos negros de massa elevada no seu centro foi criado antes do Universo perfazer 2 mil milhões de anos de idade, quando as galáxias eram muito jovens.

Fonte da notícia: http://chandra.harvard.edu/photo/2005/felines/