'Venda de exaustão' do buraco negro da Via Láctea descoberta em estranhas observações de raios-X
O monstro buraco negro no centro da nossa galáxia pode estar desencadeando enormes explosões gasosas – e agora, os astrónomos pensam ter identificado o local exacto onde esse gás sobreaquecido está a derramar-se no via Láctea.
Agindo como uma gigantesca saída de ar, a característica recém-descoberta é uma região brilhante de energia de raios X que fica a quase 700 anos-luz do buraco negro supermassivo da galáxia, mas ligada a ele por um longa “chaminé” de gás superaquecido.
De acordo com nova pesquisa aceito para publicação no The Astrophysical Journal, este spray de raios X resulta de gás quente impulsionado por um buraco negro subindo pela chaminé e colidindo com gás mais frio no ambiente circundante a mais de 3,2 milhões de km/h (2 milhões de mph). , enviando enormes ondas de choque pela galáxia.
A descoberta poderá desvendar segredos sobre os hábitos alimentares do buraco negro supermassivo — e ajudar a revelar a verdadeira natureza de alguns dos seus hábitos alimentares. os objetos mais misteriosos espreitando no centro galáctico.
“Os astrofísicos há muito se interessam pelo movimento de material e energia do centro da Via Láctea e do seu buraco negro, tanto para entender o que está acontecendo em nosso quintal cósmico quanto como as galáxias se formam e evoluem”, disse o principal autor do estudo. Scott Mackeyastrofísico da Universidade de Chicago, disse em um declaração. “Estamos muito entusiasmados em encontrar esta nova peça do quebra-cabeça.”
Buraco negro arrota
O O buraco negro supermassivo da Via Láctea, Sagitário A* (Sgr A*), é aproximadamente 4 milhões de vezes mais massivo que o sol. Situa-se no centro denso e caótico da nossa galáxia, devorando constantemente estrelas infelizes, nuvens de gás e outras matérias que se aproximam demasiado do seu horizonte de eventos – o ponto para além do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar.
Mas a matéria que cai nem sempre chega à boca do nosso buraco negro. Às vezes, a matéria é canalizada por poderosos Campos magnéticos em jatos que são expelidos do buraco negro em alta velocidade. Em 2019, os astrônomos detectaram evidências dos hábitos alimentares confusos do nosso buraco negro quando detectaram duas enormes chaminés – uma elevando-se acima de Sgr A* e outra descendo abaixo – sugando gás quente para longe do centro galáctico por centenas de anos-luz em cada direção.
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Esta descoberta levou os autores do novo estudo a investigar mais a fundo a região. Para fazer isso, eles usaram dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA, projetado para detectar gases extremamente quentes.
“Suspeitamos que os campos magnéticos atuem como paredes da chaminé e que o gás quente suba através deles, como fumaça”, disse Mackey. “Agora descobrimos uma saída de exaustão perto do topo da chaminé.”
As observações do Chandra mostraram que, perto do topo da chaminé inferior do buraco negro, existe esta vasta abertura de raios X brilhantes, onde o gás quente e frio colidem perpetuamente. Não está claro com que frequência o Sgr A* está cuspindo gás para preencher esta área, mas estudos anteriores de raios X da região encontrou evidências de grandes erupções que ocorrem a cada 100 anos ou mais.
Se for esse o caso, este sistema de ventilação e chaminé de buraco negro pode ser a fonte de alguns dos objetos mais misteriosos da nossa galáxia – o gigantesco Bolhas de Fermi e Bolhas eROSITA, que se sobrepõem enquanto ocupam o centro da galáxia como uma ampulheta gigante e invisível. Cheias de raios gama e raios X de alta energia, estas bolhas misteriosas estendem-se cerca de 25.000 anos-luz acima e abaixo do buraco negro central da nossa galáxia – abrangendo cerca de metade da largura da Via Láctea quando medidas em conjunto.
Os astrónomos não têm a certeza de onde vieram estas bolhas, mas há muito que suspeitam que as poderosas explosões de energia de Sgr A* podem ser as culpadas. A recém-descoberta abertura do buraco negro acrescenta mais combustível a esta teoria, traçando uma linha relativamente reta do buraco negro até a base das bolhas, com um rio constante de gás quente entre elas.
“As chaminés poderiam assim ser os canais através dos quais as fontes no centro galáctico forneceram a energia e as partículas para alimentar as bolhas Fermi e eRosita”, escreveram os autores no seu estudo.
A equipe disse que a maior questão que resta é se as bolhas foram preenchidas em uma única e enorme explosão de buraco negro há muito tempo ou por uma série de explosões menores que ocorreram regularmente ao longo de milhões de anos. Um estudo mais aprofundado do centro galáctico e do monstro faminto que ali se esconde poderia ajudar a resolver este mistério cósmico.
