A imagem composta representa uma pequena parte do Chandra Deep Field South (CDFS), onde as fontes Chandra são azuis, os dados ópticos do HST são a verde e azul, e os dados de infravermelho do Hubble estão em vermelho e verde. à direita, duas pequenas fontes Chandra apresentadas separadamente, em alta energia e baixa energia de raios X - Crédito: X-ray: NASA/CXC/U.Hawaii/E.Treister et al; Infrared: NASA/STScI/UC Santa Cruz/G.Illingworth et al; Optical: NASA/STScI/S.Beckwith et al
Usando esta imagem composta do Observatório Chandra Raios X, da NASA, e o Telescópio Espacial Hubble (HST), astrónomos obtiveram a primeira evidência directa que os buracos negros eram comuns no Universo primitivo e mostraram que buracos negros muito jovens cresciam de um modo mais agressivo do que se pensava, em sintonia com o crescimento das suas galáxias.
O Chandra Deep Field Sul (CDFS) foi obtido apontando o telescópio para a mesma área do céu, durante mais de seis semanas. Combinando imagens ópticas muito profundas e infravermelhos do telescópio Espacial Hubble, os novos dados do Chandra permitiram aos astrónomos procurar buracos negros em 200 galáxias distantes, a partir de quando o Universo tinha entre 800 milhões e 950 milhões de anos.
Estes resultados indicam que 30% a 100% das galáxias distantes contêm buracos negros supermassivos em crescimento. Extrapolando estes resultados a partir do campo relativamente pequeno de vista que foi observado para o céu cheio, há pelo menos 30 milhões de buracos negros no Universo primitivo.
A ilustração mostra uma galáxia muito jovem localizada no início do Universo, menos de um bilião de anos após o Big Bang. A galáxia tem uma aparência distorcida causada pelo grande número de fusões ocorridas nesta época precoce, e as regiões azuis marcam os locais onde a formação de estrelas está ocorrendo a um ritmo elevado. O núcleo da galáxia está contido dentro de nuvens de poeira e gás. Um recorte do núcleo mostra que este gás e poeira esconde a radiação óptica e ultravioleta, muito clara, vinda desde o centro da galáxia, produzida por um crescimento rápido do buraco negro supermassivo - Crédito: NASA / CXC / M.Weiss
"Parece que nós encontramos toda uma população nova de buracos negros bebé," disse Kevin Schawinskio, co-autor do estudo publicado na edição de 16 de Junho da revista Nature. "Nós achamos que esses bebés vão crescer por um factor de cerca de cem ou mil, eventualmente tornando-se como os buracos negros gigantes que vemos hoje, quase 13 biliões de anos depois."
Ilustração do núcleo da galáxia e o seu crescente buraco negro supermassivo localizado no início do Universo, mostrando um disco de gás girando em torno do objeto central, que gera grandes quantidades de radiação. Este gás é destinado a ser consumido pelo buraco negro. A massa do buraco negro é 100 vezes menor da que terá quando o Universo atingir a idade actual, cerca de 13,7 biliões de anos - Crédito: NASA / CXC / M.Weiss
O sinal mais forte de alta energia de raios-X implica que os buracos negros são quase todos envoltos em nuvens de gás e poeira. Apesar da grande quantidades de luz óptica gerada pelo material que cai sobre os buracos negros, essa luz é bloqueada no interior do núcleo da galáxia de acolhimento do buraco negro e não é detectada em telescópios ópticos. No entanto, as altas energias de raios X podem penetrar as nuvens, permitindo estudar os buracos negros no interior.
Ilustração da reionização, mostrando uma linha de tempo resumindo a evolução do Universo (da esquerda para a direita), com o Big Bang à esquerda e a idade do Universo até cerca de dois biliões de anos (á direita). A imagem mostra que a "névoa" cósmico de hidrogénio (sem carga) neutro, que preenchia o Universo primitivo, é clareada pelos primeiros objectos a emitir radiação - Crédito: NASA/CXC/M.Weiss
Tem sido sugerido que os primeiros buracos negros terão desempenhado um papel importante na ionização do hidrogénio, processo conhecido por "reionização". No entanto, o novo estudo de Chandra mostra que as nuvens de poeira e gás impedem a radiação ultravioleta, gerada pelos buracos negros, de viajar para o exterior para participar da reionização. Por isso, são as estrelas e não os crescentes buracos negros, a clarear este "nevoeiro" cósmico, através da reionização.
Fonte: NASA / Observatório Chandra
Sem comentários:
Enviar um comentário