THE ASTROPHYSICAL JOURNAL (2025). DOI: 10.3847/153
MADRID 4 abr. (EUROPA PRESS) -
Um pesquisador da Universidade Estadual de Michigan observou os raios X de um buraco negro usando o Observatório Chandra da NASA, que transmite informações sobre sua relação com a galáxia.
"Toda galáxia grande tem um buraco negro supermassivo, mas a natureza exata da relação entre os dois permanece um mistério", disse Stephen DiKerby, pesquisador associado em física e astronomia na Faculdade de Ciências Naturais, em um comunicado. "Depois de analisar os dados, senti um arrepio ao perceber que estava observando os raios X de um buraco negro supermassivo tremularem intermitentemente.
Buracos negros supermassivos são objetos com milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol, compactados em um espaço tão pequeno que nem mesmo a luz consegue escapar. O material que cai na intensa gravidade do buraco negro pode atingir temperaturas extremas.
Os raios X do ambiente próximo dos buracos negros supermassivos podem ser observados com telescópios, como o Chandra X-ray Observatory, que orbita a Terra.
DiKerby, que também é membro do Observatório de Neutrinos IceCube, e seus colaboradores examinaram 15 anos de dados coletados pelo Chandra. Eles então compilaram um registro da luz de raios X produzida por um buraco negro supermassivo na galáxia de Andrômeda, chamado M31 ou estrela M31.
Sua pesquisa fornece informações sobre a relação única entre uma galáxia e seu buraco negro. Isso é fundamental para entender como o universo se desenvolveu nos últimos 14 bilhões de anos. Os resultados de sua análise foram publicados recentemente no The Astrophysical Journal.
COMEÇOU COM UMA LINHA DE MIGALHAS DE PÃO DE NEUTRINOS
A história não começa com os buracos negros, mas com os neutrinos: partículas minúsculas e eletricamente neutras que se deslocam pelo espaço em direção à Terra. DiKerby e seus colegas do IceCube seguem os neutrinos como um rastro de migalhas de pão pelo espaço para entender melhor o funcionamento dos sistemas mais extremos do universo. Os neutrinos podem ser produzidos em ambientes próximos a buracos negros supermassivos, como as estrelas M31.
"O Chandra tem uma resolução espacial tão alta que pode separar a emissão de raios X da estrela M31 de três outras fontes de raios X que se aglomeram em torno dela no núcleo de Andrômeda. É o único telescópio capaz de fazer isso", disse DiKerby. "Conseguimos reconstruir a imagem - ampliando-a e melhorando-a como uma série policial - para separar a emissão e medir apenas os raios X da estrela M31, não das outras fontes.
FÓTONS TREMELUZENTES ILUMINAM O BURACO NEGRO
Eles determinaram que a estrela M31 está em um estado elevado desde 2006, quando emitiu um dramático clarão de raios X. Eles também descobriram que a estrela M31 passou por outra explosão de raios X em 2013 antes de se estabelecer no estado pós-2006. Essa descoberta coincide com uma recente descoberta do IceCube que vinculou as chamas relacionadas a neutrinos em outra galáxia ao seu buraco negro supermassivo. Esses resultados mostram como as observações de buracos negros supermassivos próximos podem revelar possíveis janelas de tempo para emissões de neutrinos.
Seu trabalho utilizou as posições precisas de quatro fontes de raios X nas profundezas do núcleo da galáxia de Andrômeda (S1, SSS, N1 e P2) para determinar a localização do buraco negro supermassivo em P2.
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