Banquete Cósmico: Descobrindo os Padrões Dietéticos dos Buracos Negros

por Amir Hussein
6 comentários
Black Hole Astrophysics

Este artigo apresenta um diagrama conceitual que reflete o entendimento atual da distribuição do meio interestelar em núcleos galácticos ativos. Mostra que o gás molecular denso das galáxias é atraído em direção aos buracos negros, movendo-se ao longo da superfície do disco. Perto do buraco negro, o calor do material acumulado decompõe esse gás molecular, convertendo-o em átomos e plasma. Uma descoberta notável é que, embora uma grande parte deste material interestelar misto forme jatos ejetados do centro da galáxia (com jatos de plasma surgindo diretamente acima do disco e jatos atômicos e moleculares formando-se em ângulo), uma quantidade significativa dessas partículas retorna ao disco em forma de fonte. Esta informação vem com o reconhecimento do ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) e do trabalho de T. Izumi e colegas.

Avanços recentes na astrofísica revelaram novos detalhes sobre os fluxos de gás perto de buracos negros supermassivos, com observações numa escala de anos-luz impressionantemente detalhada. Estes estudos mostraram que embora um volume considerável de gás seja atraído para os buracos negros, apenas cerca de 3% é consumido. A maioria é expulsa e depois reabsorvida pela galáxia hospedeira.

Nota-se que nem toda a matéria atraída para um buraco negro é ingerida; alguns são ejetados como saídas. No entanto, quantificar a proporção entre matéria consumida e matéria ejetada tem sido um desafio.

Uma equipa global liderada por Takuma Izumi, professor assistente do Observatório Astronómico Nacional do Japão, utilizou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para estudar o buraco negro supermassivo na Galáxia Circinus, situada a 14 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Circinus. . Este buraco negro é conhecido pela sua alimentação ativa.

O ALMA forneceu uma visão do núcleo da Galáxia Circinus. A presença de gás molecular de média densidade é indicada pelo monóxido de carbono (CO) em vermelho, gás atômico por carbono atômico (C) em azul, gás molecular de alta densidade por cianeto de hidrogênio (HCN) em verde e gás ionizado pelo hidrogênio. linha de recombinação (H36α) em rosa. O disco central de gás denso, mostrado em verde, abrange cerca de 6 anos-luz. A saída de plasma é quase perpendicular ao disco. Esta investigação foi apoiada pelo ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) e pela equipa de T. Izumi.

A contribuição do ALMA para decifrar os enigmas dos buracos negros

A resolução excepcional do ALMA permitiu à equipa ser a primeira a nível global a medir com precisão tanto a entrada como a saída em torno do buraco negro numa escala de apenas alguns anos-luz. Ao analisar o movimento dos gases em vários estados (molecular, atómico e plasma), determinaram que a eficiência de alimentação do buraco negro era de aproximadamente 3%. Eles também verificaram que a instabilidade gravitacional estimula o influxo.

O estudo revelou ainda que a maioria dos fluxos expelidos não tem velocidade para deixar completamente a galáxia. Em vez disso, são reintegrados nas áreas que rodeiam o buraco negro, gravitando gradualmente de volta em sua direção.

Esta pesquisa, intitulada “Alimentação e feedback de buracos negros supermassivos observados em escalas subparsec” por Takuma Izumi e sua equipe, foi publicada em 2 de novembro de 2023 na Science (DOI: 10.1126/science.adf0569). O estudo recebeu financiamento do Observatório Astronômico Nacional do Japão e da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência.

Perguntas frequentes (FAQs) sobre astrofísica do buraco negro

Quais são as principais descobertas sobre buracos negros de estudos astrofísicos recentes?

Estudos recentes revelaram que os buracos negros supermassivos atraem uma quantidade considerável de gás, mas apenas cerca de 3% deste gás são consumidos. O resto é expulso e reciclado de volta para a galáxia.

Como é que o ALMA contribuiu para a compreensão dos buracos negros?

As capacidades de alta resolução do ALMA permitiram aos investigadores medir as entradas e saídas de gás em torno dos buracos negros numa escala de alguns anos-luz, determinando a eficiência de alimentação de um buraco negro e o processo de reciclagem dos gases expelidos.

O que há de único no buraco negro supermassivo da Galáxia Circinus observado pelo ALMA?

O buraco negro supermassivo na Galáxia Circinus, a 14 milhões de anos-luz de distância, alimentava-se ativamente. As observações do ALMA forneceram informações detalhadas sobre a dinâmica do gás em torno deste buraco negro.

O que as observações revelaram sobre o gás em torno dos buracos negros?

As observações mostraram que, embora a maior parte do gás seja ejetado dos buracos negros, ele não escapa da galáxia, mas é reciclado de volta, movendo-se gradualmente em direção ao buraco negro novamente.

Quem liderou a equipa de investigação internacional nestas observações inovadoras?

A equipe de pesquisa foi liderada por Takuma Izumi, professor assistente do Observatório Astronômico Nacional do Japão.

Mais sobre Astrofísica do Buraco Negro

  • Artigo do Science Journal sobre observações de buracos negros
  • Observatório Astronômico Nacional do Japão
  • Telescópio ALMA e pesquisa de buraco negro
  • Estudo do buraco negro da galáxia Circinus
  • Pesquisa Astrofísica de Takuma Izumi
  • Buracos negros supermassivos e dinâmica galáctica de gases
  • Avanços na Astrofísica
  • Instabilidade gravitacional e alimentação de buraco negro
  • Reciclagem de gás em galáxias
  • O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

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6 comentários

AstroFanático Dezembro 22, 2023 - 1:01 am

leitura interessante, mas o jargão técnico é um pouco demais para um leigo como eu? talvez algumas explicações mais simples ajudem, só uma ideia!

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EagerLearner Dezembro 22, 2023 - 5:54 am

o artigo é bom, mas parece que salta um pouco? como se precisasse de um pouco mais de estrutura, talvez, apenas meus dois centavos.

Responder
Jenny M. Dezembro 22, 2023 - 8:59 am

uau, este artigo sobre buracos negros é super intrigante! especialmente a parte sobre como eles não consomem a maior parte do gás, nunca soube disso antes!

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Sarah_the_Sci_Geek Dezembro 22, 2023 - 2:33 pm

Adoro como o artigo destaca o papel do ALMA na astrofísica, é uma ferramenta incrível para os astrônomos. Mas parece haver um erro de digitação na seção sobre dinâmica dos gases, ou sou só eu?

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GalaxyGuy Dezembro 22, 2023 - 4:22 pm

Os buracos negros são tão fascinantes que esta peça realmente captura o seu mistério. mas a parte sobre a reciclagem de gás – será realmente uma descoberta nova? pensei que isso já fosse conhecido.

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Markus87 Dezembro 22, 2023 - 7:48 pm

devo dizer que a pesquisa de Takuma Izumi e sua equipe parece inovadora, um apoio para eles. no entanto, gostaria que houvesse mais informações sobre como essas descobertas podem afetar a futura exploração espacial…

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