Quantos buracos pretos estão escondidos? NASA estuda casas em resposta. Laboratório de Propulsão do Jet Para ver este vídeo, por favor active o JavaScript e considere atualizar para um navegador web que.
suporta HTML 5 vídeo. Um toro espesso de gás e poeira que envolve um buraco negro supermassivo é mostrado neste conceito do artista. O toro pode obscurecer a luz que é gerada pelo material que cai no buraco negro. Observações feitas pelos telescópios da NASA ajudaram os cientistas a identificar mais desses buracos negros escondidos. Um esforço para encontrar alguns dos maiores buracos negros ativos no universo fornece uma melhor estimativa para a relação entre beemoths escondidos e não escondidos.
Múltiplos telescópios da NASA recentemente ajudaram cientistas a procurar no céu buracos negros supermassivos — aqueles até bilhões de vezes mais pesados do que o Sol. O novo levantamento é único porque era tão provável encontrar buracos negros maciços que estão escondidos atrás de nuvens espessas de gás e poeira como aqueles que não são. Os astronomos pensam que cada galáxia grande no universo tem um buraco negro supermassivo no seu centro. Mas testar esta hipótese é difícil porque os pesquisadores não podem esperar contar os bilhões ou até trilhões de buracos negros supermassivos que se pensa existirem no universo. Em vez disso, eles têm que extrapolar a partir de amostras menores para aprender sobre a população maior. Assim, a medição precisa da proporção de buracos negros supermassivos ocultos em uma determinada amostra ajuda os cientistas a estimar melhor o número total de buracos negros supermassivos no universo.
O novo estudo publicado no Jornal Astrofísico descobriu que 35% de buracos negros supermassivos são fortemente obscurecidos, o que significa que as nuvens circundantes de gás e poeira são tão grossas que bloqueiam mesmo a luz de raios X de baixa energia. Pesquisas comparáveis encontraram anteriormente menos do que 15% de buracos negros supermassivos são tão obscurecidos. Os cientistas acham que a divisão verdadeira deve estar mais próxima 50 / 50 baseado em modelos de como as galáxias crescem. Se as observações continuarem a indicar que significativamente menos da metade dos buracos negros supermassivos estão escondidos, os cientistas precisam ajustar algumas idéias chave que têm sobre esses objetos e o papel que desempenham na formação das galáxias. Embora os buracos negros sejam inerentemente escuros — nem mesmo a luz pode escapar da sua gravidade — eles também podem ser alguns dos objetos mais brilhantes do universo: Quando o gás é puxado em órbita em torno de um buraco negro supermassivo, como a água que circula em torno de um dreno, a gravidade extrema cria tal atrito e calor intensos que o gás atinge centenas de milhares de graus e irradia tão brilhantemente que pode superar todas as estrelas da galáxia circundante.
As nuvens de gás e poeira que rodeiam e reabastecem o disco central brilhante podem aproximadamente tomar a forma de um toro, ou donut. Se o buraco do donut está virado para a Terra, o disco central brilhante dentro dele é visível; se o donut é visto em cima, o disco é obscurecido. Um buraco negro supermassivo rodeado de um toro de gás e poeira é representado em quatro comprimentos de onda diferentes de luz neste conceito do artista. A luz visível (top direito) e os raios X de baixa energia (bassado esquerdo) são bloqueados pelo toro; infravermelho (top iskle) é disperso e reemitido; e alguns raios X de alta energia (bassado direito) podem penetrar no toro. NASA/JPL-Caltech.
A maioria dos telescópios pode identificar facilmente buracos negros supermassivos, embora não os edge- on. Mas há uma exceção a isso que os autores do novo trabalho tiraram vantagem de: O toro absorve a luz da fonte central e reemite luz de energia inferior na gama infravermelha (longitudes de onda ligeiramente mais longas do que o que os olhos humanos podem detectar). Essencialmente, os donuts brilham em infravermelho. Estes comprimentos de onda de luz foram detectados pelo Satélite Astronômico Infravermelho da NASA, ou IRAS, que operava para 10 meses em 1983 e foi gerenciado pelo Laboratório de Propulsão de Jet da NASA no Sul da Califórnia. Um telescópio de levantamento que imagens do céu inteiro, o IRAS foi capaz de ver as emissões infravermelhas das nuvens que cercam buracos negros supermassivos. Mais importante ainda, ele poderia detectar buracos negros de borda e face- em também bem.
O IRAS pegou centenas de alvos iniciais. Alguns deles não foram buracos negros muito obscurecidos, mas galáxias com altas taxas de formação de estrelas que emitem um brilho infravermelho semelhante. Assim, os autores do novo estudo usaram telescópios de luz visível e de base terrestre para identificar essas galáxias e separá- las dos buracos negros ocultos. Para confirmar os buracos negros muito obscuros, os pesquisadores confiaram no NASA ́s NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), um observatório de raios X também gerenciado pela JPL. Os raios- X são irradiados por algum dos materiais mais quentes ao redor do buraco negro. Raios X de energia inferior são absorvidos pelas nuvens circundantes de gás e poeira, enquanto os raios X de energia superior observados pelo NuSTAR podem penetrar e dispersar as nuvens. Detetar estes raios- X pode levar horas de observação, então os cientistas que trabalham com o NuSTAR primeiro precisam de um telescópio como o IRAS para dizer onde procurar.
O telescópio NuSTAR, representado neste conceito do artista, ajudou os astrônomos a obter uma melhor noção de quantos buracos negros supermassivos estão escondidos da visão por nuvens espessas de gás e poeira que os rodeiam. NASA/JPL-Caltech.
.É espantoso como o IRAS e o NuSTAR foram úteis para este projeto, especialmente apesar do IRAS estar operacional 40 anos atrás,. disse que o estudo lidera Peter Boorman, um astrofísico em Caltech em Pasadena, Califórnia..Acho que ele mostra o valor legado dos arquivos do telescópio e o benefício de usar vários instrumentos e comprimentos de onda de luz juntos..
A determinação do número de buracos negros escondidos em comparação com os não escondidos pode ajudar os cientistas a entender como esses buracos negros ficam tão grandes. Se eles crescerem consumindo material, então um número significativo de buracos negros deve ser cercado por nuvens espessas e potencialmente obscurecido.