Cientistas descobrem que existe grande número de buracos negros supermassivos errantes

 

 

Durante um novo estudo, cientistas, usando simulações, descobriram quantos buracos negros errantes deveriam existir e sua localização, o que poderia ajudar a identificá-los no Universo.

Uma equipe de astrônomos liderada por Angelo Ricarte, do Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian, usou as simulações cosmológicas Romulus para estimar quantos buracos negros estariam vagando hoje.

Essas simulações rastreiam a evolução orbital de pares de buracos negros supermassivos, conforme o estudo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Romulus prediz que muitos binários de buracos negros supermassivos se formam após vários bilhões de anos de evolução orbital, enquanto alguns buracos negros supermassivos nunca chegarão ao centro", afirmaram os pesquisadores.

"Como resultado, foi descoberto que as galáxias com a massa da Via Láctea em Romulus hospedam uma média de 12 buracos negros supermassivos, que normalmente vagam pelo halo longe do centro galáctico", segundo estudo.

Os cientistas descobriram que no início do Universo, cerca de 2 bilhões de anos após o Big Bang, havia mais errantes e eles eram mais brilhantes do que os buracos negros supermassivos nos núcleos galácticos.

Isso significa que produziriam a maior parte da luz que os pesquisadores esperam ver no material em torno dos buracos negros supermassivos ativos, brilhando intensamente enquanto orbita e se acumula no buraco negro.

Os errantes permanecem próximos à massa de sua semente, ou seja, a massa com a qual se formaram, e provavelmente se originam em galáxias-satélite menores que orbitam outras maiores. Alguns errantes ainda devem estar por aí atualmente, de acordo com as simulações.

"Descobrimos que o número de buracos negros errantes tem relação quase linear com a massa do halo, portanto, esperamos milhares de buracos negros errantes em halos de aglomerados de galáxias", segundo os pesquisadores.

Esses buracos negros podem não estar ativos e por isso seria muito difícil detectá-los. Em uma pesquisa próxima os cientistas explorarão em detalhes as possíveis maneiras de observar os errantes perdidos.

 

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NASA revela 1ª visualização de buracos negros binares (VÍDEO)

 

Um astrofísico da NASA criou uma visualização do processo de passagem de um buraco negro supermassivo em frente de outro. O vídeo da NASA mostra como os buracos negros distorcem e redirecionam a luz que sai do gás quente, que forma os discos de acreção ao redor de cada um deles.

Para criar a visualização, o astrofísico Jeremy Schnittman do Centro de Voos Espaciais Goddard, nos EUA, usou o supercomputador Discover. Tendo calculado o caminho percorrido pelos feixes de luz dos discos de acreção de dois buracos negros supermassivos, com massas de 200 milhões e 100 milhões de vezes a massa solar, Schnittman criou uma animação que mostra como os feixes de luz passam pelo espaço-tempo deformado à volta dos buracos negros.

Os cientistas supõem que no espaço existem tais sistemas binares de buracos negros que podem manter discos de acreção durante milhões de anos, mas até agora não se sabia como seria seu aspecto.

O vídeo mostra como os buracos negros distorcem e redirecionam a luz proveniente do turbilhão de gás quente (o disco de acreção) que cerca cada um deles.

"Visto de perto do plano orbital, cada disco de acreção obtém o aspeto característico de duas corcovas. Mas à medida que um passa em frente do outro, a gravidade do buraco negro em primeiro plano transforma seu parceiro em uma sequência de arcos em rápida mudança. Estas distorções aparecem quando a luz de ambos os discos navega pelo tecido emaranhado de espaço-tempo perto dos buracos negros", segundo informou a NASA.

A visualização mostra o efeito Doppler, efeito da teoria da relatividade de Einstein, em que o gás que se move em direção ao espectador parece mais brilhante que o gás que se afasta. Além disso, é possível observar o fenômeno chamado de aberração relativista, quando os buracos negros parecem menores à medida que se aproximam do espectador e parecem maiores quando se afastam.

Estes efeitos desaparecem quando o sistema é visto de cima, mas outros novos fenômenos aparecem. Ambos os buracos negros produzem imagens de pequenas cópias do seu parceiro, que circulam em torno deles cada um em sua órbita. Olhando mais de perto, torna-se claro que essas imagens são na realidade vistas desde a borda do disco de acreção.

 

 

Para sua criação, a luz dos buracos negros deve ser redirecionada em 90 graus, o que significa que estamos observando os buracos negros de duas perspectivas diferentes, de frente e da borda, ao mesmo tempo.

Os astrônomos esperam que no futuro próximo possam descobrir ondas gravitacionais produzidas pela fusão de dois buracos negros supermassivos em um sistema muito parecido com o de Schnittman.

 

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Descoberta a mais potente colisão de buracos negros

A onda binária gravitacional GW190521 é composta por dois buracos negros de massas de aproximadamente 85 e 66 massas solares.

O Observatório de Ondas Gravitacionais LIGO anunciou nesta terça-feira (1º) a descoberta da maior fusão de buracos negros já detectada até o momento. Ainda assim, se trata da primeira detecção clara de um buraco negro de massa intermediária (massa total de mais de 100 massas solares).

LIGO

@LIGO

We are excited to announce the discovery of #GW190521, observed by @LIGO and @ego_virgo on May 21st 2019: the most massive binary #BlackHoles merger detected yet! Read the full story at https://ligo.org/detections/GW190521.php

9:00 AM · 2 de set de 2020

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​Nós estamos animados em anunciar a descoberta do GW190521, observado pelo LIGO e pelo Observatório Gravitacional Europeu VIRGO em 21 de maio de 2019: a mais massiva colisão de buracos negros já detectada.
Esta onda gravitacional é a que possui maior massa observada ao longo da história e é formada por dois buracos negros de massas de aproximadamente 85 e 66 vezes superiores à do Sol, cujo resultado produziu a formação de um buraco negro remanescente de 142 massas solares.
Astrofísicos têm usado ondas gravitacionais desde 2015 para detectar sinais que possam ajudar a decodificar colisões massivas. Nesta ocasião, os pesquisadores identificaram um novo tipo de som que poderia contribuir para a revelação de segredos cósmicos.

A astrofísica Zsuzsanna Marka comentou ao portal Space que naquela ocasião não pode evitar notar a grande massa. "Isto é assombroso. Isto é enorme. Este é realmente um dos eventos de massa incrivelmente alta que esperávamos ver, mas não estava claro que, na verdade, estes buracos negros de massa alta existiam", salientou a especialista.

Atualmente, a NASA qualificou os buracos negros como sendo de tamanhos "radicalmente diferentes". Por uma parte, os buracos negros estelares que são de 10 a 24 vezes mais massivos que o Sol, e, por outra, os buracos negros supermassivos.
Contudo, os astrônomos suspeitavam que poderiam ter buracos negros de massa intermediária, ou seja, entre 100 e 1000 vezes a massa do Sol, cuja evidência foi confirmada pela descoberta.

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Planetas podem orbitar buracos negros, ponderam astrônomos

Cientistas de várias universidades do Japão consideram que discos supermassivos perto de buracos negros podem formar sistemas planetários muito grandes.

Sistemas planetários massivos podem estar orbitando ao redor de buracos negros, ponderaram cientistas japoneses em um estudo publicado na revista Astrophysical Journal.

Em vez de os planetas se formarem necessariamente a partir de pedaços de poeira macia que se juntam em um disco em torno de uma jovem estrela, eles podem se formar até mesmo ao redor de um buraco negro caso encontrem condições certas de formação, sugerem os pesquisadores.

Astrônomos observaram os discos pesados em forma de poeira em torno de buracos negros supermaciços, que podem ser incrivelmente vastos. Apenas um desses discos pode ter até 100.000 vezes a massa do Sol. Esse material poderia eventualmente formar planetas ao longo de centenas de milhões de anos, segundo a pesquisa.

"Nossos cálculos mostram que dezenas de milhares de planetas com 10 vezes a massa da Terra poderiam ser formados em um raio de 10 anos-luz de um buraco negro. Ao redor de buracos negros podem existir sistemas planetários de escala espantosa", afirmou Eiichiro Kokubo, um professor do Observatório Astronômico Nacional do Japão, que estuda a formação de planetas.

Apesar de tudo, a teoria não pode ser testada, pois não existe meio de detectar esses sistemas planetários em torno de um buraco negro.

Astrofísica: Buracos negros podem criar estrelas em outras galáxias

Vento produzido por supermassivos ajuda na formação de astros

Os buracos negros supermassivos são verdadeiros monstros do Universo. Existe um no centro de cada grande galáxia, se formando e crescendo, afetando profundamente outros ao redor. Quando a matéria cai no buraco negro, ela aquece e emite uma enorme quantidade de energia, soprando um vento forte com material de volta à galáxia. Esse evento pode afastar gás e poeira que cairia na anomalia e regularia seu crescimento.

Sob outras condições, esse vento pode comprimir o gás na galáxia, o que pode aumentar o número de estrelas que se formam na região. Mas grande parte desse ar e gás são expelidos. Mesmo em níveis intermediários, ele pode aquecer o gás o suficiente para que a formação de estrelas seja afetada, como uma válvula de pressão da galáxia.

É assim que funciona na maior parte dos casos. Os astrônomos encontraram um grupo compacto de galáxias agrupadas em torno de uma galáxia ativa, e o buraco negro desta é tão poderoso que produz um vento que causa a formação de estrelas nas galáxias ao seu redor. Essa foi a primeira vez que isso foi visto.

Os astrônomos estavam observando uma galáxia distante 12,8 bilhões de anos-luz desse ponto. Eles viram um pequeno nó de galáxias, o que chamou a atenção. Este grupo está a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância da Terra. A galáxia central do grupo é claramente ativa e possui pelo menos oito outras a sua volta.

As galáxias são incomuns no meio desses grupos, por serem compactas e muito azuis, indicando fortes taxas de formação de estrelas. Medindo a luz, os astrônomos calculam que estão formando estrelas de 8 a 60 massas solares por ano, muito mais rápido que a Via Láctea.

Quando observaram esse grupo com o Observatório de Raios-X Chandra, encontraram uma incidência grande de raios-x vindo dele. O buraco negro da galáxia central está expelindo-os, e isso se deve ao acúmulo de material superquente. Mas também está criando o que é chamado de jato, um feixe de matéria lançado no espaço pelo calor e pelos campos magnéticos.

Esse jato é tão energético que cria uma onde de choque no material fino entre as galáxias, um boom sônico cósmico que aquece esse material até milhões de graus e emite raios-x. Isso cria uma nuvem difusa de emissão de raios-x ao redor do jato, e é aí que fica interessante. Quatro das galáxias mais fortes ficam bem na borda dessa nuvem, ao longo de um arco a cerda de 400 mil anos-luz do centro.

Dado que estão todos à beira dessa poderosa onde de choque, e todos formando estrelas a taxas aceleradas, os astrônomos concluem que tudo está conectado. A onda de choque provavelmente está tingindo essas galáxias, comprimindo o material mais frio dentro delas, e esse material entra em colapso para formar estrelas. Enquanto jatos de galáxias ativas já foram vistos atingindo outras antes, está é a primeira vez que afeta o que está acontecendo dentro das galáxias, especialmente o nascimento de estrelas. E isso está acontecendo a grandes distâncias do buraco negro.

Esse tipo de coisa já foi visto internamente em uma galáxia, onde o jato aumenta a formação de estrelas na galáxia supermassiva do buraco negro. Entretanto, há uma taxa moderada de aumento da formação estelar e está próxima, sendo que o jato não é muito poderoso. Nesse caso, a escala é muito maior. Jato mais poderoso, galáxias mais distantes, taxa de formação de estrelas muito mais alta.

Como dito anteriormente, sabe-se que esses buracos negros supermassivos podem regular o crescimento de suas galáxias hospedeiras, mas geralmente é negativo. Buracos negros podem ser considerados destruidores de tudo ao seu redor, mas o oposto é verdadeiro nesse caso.

Via: SyFy Wire

Astrofísica: Rara colisão entre 3 buracos negros é observada por astrônomos (FOTO)

Pela primeira vez, os astrônomos observam uma tripla colisão de galáxias, que enviaram seus buracos negros em rota de colisão.

Um novo estudo publicado pela The Astrophysical Journal mostra que a colisão massiva está localizada a um bilhão de anos-luz da Terra no sistema SDSS J084905,51+111447,2. Para observar o fenômeno, os astrônomos estão utilizando um telescópio no solo e outro no espaço.

As imagens do sistema foram captadas com luz ótica pelo telescópio Sloan Digital Sky Survey no Novo México, segundo a CNN.

O Observatório de raios X Chandra mostrou pontos brilhantes da luz no centro de cada galáxia provenientes da colisão. Além disso, foram detectados gás e poeira, revelando assim, os buracos negros ativos e supermassivos.

"Buscávamos apenas pares de buracos negros, contudo, através da nossa técnica de seleção, encontramos esse incrível sistema", afirmou o autor do estudo, Ryan Pfeifle.

"Essa é a evidência mais convincente já encontrada até agora de um sistema triplo de alimentação ativa de buracos negros supermassivos", completou.

Haciendo Noticias@hnoticias_rd

Estos tres agujeros negros van a chocar entre sí https://www.haciendonoticias.com/estos-tres-agujeros-negros-van-a-chocar-entre-si/ …

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05:59 - 26 de set de 2019

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​Estes três buracos negros se chocarão.  

As imagens e os dados capturados em diferentes comprimentos de onda de luz proporcionaram finalmente todas as peças necessárias para reconstruir o quebra-cabeça galáctico.

Com a ajuda dos dados obtidos, a equipe foi capaz de descobrir uma nova forma de identificar os buracos negros supermassivos triplos.

A fusão dos três buracos negros poderia ter provocado ondas gravitacionais ou ondas no espaço e no tempo.

"Os buracos negros duplos e triplos são extremamente raros", afirmou Shobita Satyapal, coautora do estudo na Universidade George Mason.

"Porém, esses sistemas na realidade são uma consequência natural das fusões de galáxias, que acreditamos que seja a forma como as galáxias crescem e evoluem", concluiu.

Misteriosos fluxos saindo de buracos negros estariam modelando galáxias

Um novo estudo sugere que fluxos ultrarrápidos estariam saindo de buracos negros, fazendo com que galáxias sejam remodeladas ao longo do percurso.

Um gás quente ionizado, conhecido como fluxo ultrarrápido (UFO, na sigla em inglês), estaria saindo de buracos negros supermassivos, o que poderia ajudar a explicar a escuridão quase vazia no centro de diversas galáxias, segundo pesquisa publicada pela revista Astronomy and Astrophysics.

"Esses ventos podem explicar algumas correlações surpreendentes que os cientistas conhecem há anos, mas não podem explicar", afirmou o autor principal do estudo Roberto Serafinelli, do Instituto Nacional de Astrofísica de Milão, Itália.

Entre essas correlações está o mistério de como as estrelas na parte interna da galáxia giram mais rapidamente quanto maior for o buraco negro supermassivo em seu centro.

CC BY 4.0 / ESA/HUBBLE, M. KORNMESSER / BURACO NEGRO SUPERMASSIVO NO CORAÇÃO DA UMA GALÁXIA ESPIRAL NGC 3147

Buraco negro supermassivo no coração da uma galáxia espiral NGC 3147.

Conforme dados dos pesquisadores, a energia do UFO está sendo transferida para outros ventos (como os "absorvedores de calor") próximos ao buraco negro, fazendo com que esses ventos se movimentem a velocidades incríveis.

Com isso, ocorre o que os pesquisadores chamam de "fluxo ultrarrápido arrastado", já que o UFO entra na matéria interestelar, fazendo com que a matéria seja empurrada para fora, e limpando, assim, as partes centrais da galáxia a partir do gás.

Vale destacar que galáxias estão produzindo menos estrelas do que antes, o que pode ser resultado dos fluxos de saída e redistribuição dos gases.

"Os UFO são capazes de remover o gás das regiões de formação de estrelas na protuberância, o que pode retardar ou fechar a formação das estrelas", aponta o estudo.

Astrofísica: Astrônomos descobrem 3 gigantescos buracos negros a 4 bilhões de anos-luz

Um grupo internacional de astrônomos descobriu três enormes buracos negros, cujo tamanho supera em bilhões a massa do Sol, a uma distância de aproximadamente 4 bilhões de anos luz da Terra, informou o cientista Ian Heywood, um dos coordenadores do estudo.

"Os sistemas de múltiplos buracos negros supermaciços são raros", disse Heywood, astrônomo da Organização de Pesquisa da Comunidade Científica e Industrial (CSIRO), em entrevista à rede australiana "ABC".

A equipe liderada por Roger Deane, da Universidade de Cape Town, na África do Sul, descobriu o novo sistema de três buracos negros a partir de quatro observatórios internacionais interligados para operar como um poderoso telescópio.

Os pesquisadores se concentraram na distante galáxia SDSS J1502+1115, onde descobriram que dois dos três buracos negros supermaciços estavam separados apenas por uma distância de 456 anos luz, e que orbitavam entre si.

A velocidade da órbita desses dois corpos que formam uma espécie de sistema estelar binário supera em 300 vezes a velocidade do som na Terra, segundo o astrônomo.

A descoberta, que representa o sistema mais estreito que se conhece até o momento, ajudará a entender como esses corpos se fundem e influem na evolução das galáxias, afirmou Heywood.

Os sistemas de órbita estreita como o descoberto pela equipe de Dean são uma das fontes primárias das ondas gravitacionais, segundo a teoria da relatividade geral de Albert Einstein.

Além disso, os estudos sugerem que as grandes galáxias têm um buraco negro em massa no centro, embora somente se descobriram algumas poucas delas, por isso essa descoberta publicada no último número da revista "Nature" sugere que são mais comuns do que se acredita.

Heywood explicou que seria muito estranho que os três buracos negros se fundissem entre si e o mais provável é "que um dos buracos negros seja expulso do sistema para que os outros dois se assentem em uma órbita mais estável e eventualmente se unam".