Choque incomum de galáxias revela processo de sua formação

(Efe/Terra) A captação pelo observatório espacial Herschel de uma fusão incomum entre duas constelações poderia resolver a incógnita de como as grandes galáxias "passivas" se formaram no Universo originário.

A Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês) explicou nesta quinta-feira, em comunicado, que as observações de Herschel permitem estabelecer que essas galáxias elípticas não se criam por uma fusão gravitacional de outras mais pequenas, como se acreditava até há década.

A razão é que o observatório espacial capturou o início da fusão entre duas galáxias em espiral, de características similares à Via Láctea, que poderia ter dado lugar a uma grande galáxia elíptica.

Essa fusão foi identificada inicialmente como uma única fonte e batizada como HXMM01. No entanto, um estudo mais detalhado revelou que se tratava de duas galáxias, cada uma com uma massa estelar equivalente a 100.000 vezes o Sol e com uma quantidade de gás de mesma ordem.

"Este monstruoso sistema de galáxias em interação é a fábrica de estrelas mais eficiente jamais detectada no Universo primitivo, quando este tinha apenas 3 bilhões de anos", explicou Hai Fu, o autor do relatório, publicado na revista Nature.

O começo do encontro galáctico desencadeou uma "frenética atividade" de formação de estrelas, com um ritmo equivalente a 2.000 por ano, com as propriedades do Sol.

"Esta fusão nos ajudará a aperfeiçoar os modelos atuais que descrevem a formação e evolução das galáxias", declarou o coautor da publicação, Asantha Cooray.

No entanto, os cientistas especificaram que o sistema terminará esgotando suas reservas de gás, detendo a produção e se convertendo em uma população envelhecida de estrelas "vermelhas, frias e de baixa massa".

A equipe de Hai calcula que HXMM01 demorará 200 milhões de anos para transformar todo seu gás em estrelas, enquanto o processo de fusão demorará cerca de 1 bilhão de anos para se completar.

O resultado final, assinalaram, será uma galáxia elíptica em massa, vermelha e morta, com cerca de 400 bilhões de massas solares.

Poderosos jatos a 850 milhões de anos-luz

(UOL) Um buraco negro supermassivo no centro da galáxia 4C+29.30, que está a 850 milhões de anos-luz da Terra, emite jatos poderosos de partículas magnetizadas a milhões de quilômetros por hora. De acordo com a Nasa (Agência Espacial Norte-Americana), essa potência vem do gás quente (mancha azul que é vista em ondas de raio X) consumido pelo buraco negro. Já o grande círculo amarelado ao seu redor mostra a radiação de baixa energia absorvida pelo material na vizinhança desse poderoso campo gravitacional.

Como surgiram os primeiros buracos negros supermassivos

(Ohio State University/Hypescience)  No centro da Via Láctea (e de outras galáxias), há um buraco negro gigantesco que teve um papel fundamental na maneira como estrelas e planetas surgiram e se organizaram. Em alguns casos, buracos como esse são quase tão antigos quanto o próprio universo – e, graças a estudo recente, agora temos uma ideia mais clara de como eles se formaram.

Por meio de simulações feitas em um supercomputador, uma equipe de pesquisadores liderada pelo astrônomo Stelios Kazantzidis, da Universidade Estadual de Ohio (EUA), mostrou em detalhes como buracos negros supermassivos se formaram graças a colisões entre as primeiras galáxias (surgidas nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang).

A teoria mais aceita entre astrônomos a respeito da formação de galáxias é a de que elas foram crescendo gradualmente, graças a forças gravitacionais que agregaram partículas até formar planetas e estrelas (“crescimento hierárquico”). “Junto com outras descobertas, nossos resultados mostram que grandes estruturas – tanto galáxias como buracos negros massivos – se formaram rapidamente na história do universo”, explica Kazantzidis.

A princípio, soa paradoxal. De acordo com o astrônomo, contudo, a contradição se resolve quando se considera que matéria escura cresce hierarquicamente, e matéria normal, não.

“A matéria normal, que compõe galáxias visíveis e buracos negros supermassivos, entra em colapso de modo eficiente, e isso ocorria já quando o universo era jovem, dando origem a formações anti-hierárquicas de galáxias e buracos negros”, diz.

Gigantes em choque
A equipe iniciou sua simulação com duas galáxias primordiais gigantes, muito maiores do que a Via Láctea – acredita-se que, no início do universo, as estrelas eram em geral bem maiores do que as que existem hoje, com 300 vezes mais massa do que o sol. Graças ao poder de processamento do computador, Kazantzidis e seus colegas puderam simular o processo com detalhes.

Basicamente, de acordo com os cálculos e com a simulação, três coisas ocorreram quando essas galáxias se chocaram: gás e poeira de seus centros de condensaram e formaram um disco; o disco se tornou instável, o material se contraiu novamente e se tornou um buraco negro supermassivo.

Contrariando a ideia de que o buraco negro no centro de uma galáxia cresce em um ritmo similar ao da própria galáxia, a simulação mostrou que ele se expande mais rápido do que ela. “É possível que o buraco negro não seja regulado pelo crescimento da galáxia”, aponta Kazantzidis. “É possível que a galáxia seja regulada pelo crescimento do buraco negro”.

Lentes gravitacionais em Abell S1077

(UOL) As galáxias do centro da Abell S1077 aparecem como manchas brilhantes no registro feito pelo telescópio Hubble, devido à força do seu campo gravitacional. Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA,na sigla em inglês), a gravidade do aglomerado de galáxias age como uma lupa e estica a luz que viaja desde o centro rumo à Terra.

Herschel descobre gás quente na ementa do buraco negro da Via Láctea

(Astronomia On Line - Portugal) O observatório espacial Herschel da ESA fez observações detalhadas de gás molecular surpreendentemente quente, que pode estar em órbita ou a espiralar em direcção do buraco negro supermassivo que se esconde no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea.

O buraco negro supermassivo está localizado numa região conhecida como Sagitário A* - Sgr A* - depois de uma fonte de rádio nas proximidades. Tem uma massa que ronda as quatro milhões de massas solares e fica a cerca de 26.000 anos-luz de distância do Sistema Solar.

Mesmo a essa distância, está algumas centenas de vezes mais perto de nós do que qualquer outra galáxia com um buraco negro activo no seu centro, o que o torna no laboratório natural ideal para estudar o ambiente em torno destes objectos enigmáticos.

No plano da Via Láctea estão situadas vastas quantidades de poeira, entre o nosso Sistema Solar e o centro da Galáxia, obscurecendo a nossa visão em comprimentos de onda visíveis. Mas em comprimentos de onda do infravermelho distante, é possível observar através da poeira, proporcionando aos cientistas do Herschel a oportunidade de estudar em grande detalhe a região mais interna e turbulenta da nossa Galáxia.

O Herschel detectou uma grande variedade de moléculas simples no coração da Via Láctea, incluindo monóxido de carbono, vapor de água e cianeto de hidrogénio. Ao analisar a assinatura destas moléculas, os astrónomos foram capazes de estudar algumas das propriedades fundamentais do gás interestelar que rodeia o buraco negro.

"O Herschel observou emissão no infravermelho distante dentro de apenas 1 ano-luz do buraco negro, o que torna possível, pela primeira vez nestes comprimentos de onda, separar a emissão devido à cavidade central, daquela que rodeia o denso disco molecular," afirma Javier Goicoechea do Centro de Astrobiologia, na Espanha, e autor principal do artigo que apresenta os resultados.

A maior surpresa foi a alta temperatura do gás molecular na região central mais interna da Galáxia. Pelo menos uma parte ronda os 1000º C, muito mais quente que as típicas nuvens interestelares, que geralmente estão apenas algumas dezenas de graus acima do zero absoluto, -273º C.

Enquanto algum deste aquecimento é devido à feroz radiação ultravioleta de um enxame de estrelas massivas que vivem muito perto do Centro Galáctico, não é suficiente para explicar as altas temperaturas.

Além da radiação estelar, a equipa do Dr. Goicoechea coloca a hipótese de que a emissão de choques fortes de gás altamente magnetizado na região possa contribuir para as altas temperaturas. Tais choques podem ser gerados por colisões entre nuvens de gás, ou em material que flui a alta velocidade a partir de estrelas e protoestrelas.

"As observações também são consistentes com correntes de gás quente que aceleram na direcção de Sgr A*, caindo na direcção do próprio centro da Galáxia," afirma o Dr. Goicoechea. "O buraco negro da nossa Galáxia pode estar a cozinhar o seu jantar mesmo em frente dos olhos do Herschel."

Pouco antes do material cair para o buraco negro, é aquecido enormemente e pode provocar erupções altamente energéticas de raios-X e raios-gama. Embora Sgr A* mostre poucos sinais de tal actividade, isso pode mudar em breve.

Usando observações no infravermelho próximo, outros astrónomos avistaram uma nuvem gasosa compacta e separada, correspondente a apenas algumas massas terrestres, espiralando na direcção do buraco negro. Localizada muito mais perto do buraco negro do que o reservatório de material investigado pelo Herschel neste estudo, a nuvem poderá, finalmente, ser devorada ainda este ano.

Outros observatórios, incluindo o XMM-Newton e o Integral da ESA, esperam avistar os eventuais "arrotos" altamente energéticos, à medida que o buraco negro desfruta do seu festim.

"O centro da Via Láctea é uma região complexa, mas com estas observações do Herschel, demos um importante passo na compreensão da vizinhança do buraco negro supermassivo, que acabará por ajudar a melhorar a nossa imagem da evolução galáctica," afirma Göran Pilbratt, cientista do projecto Herschel da ESA.

Qual é o objeto espacial mais distante já registrado?

(UOL) Em dezembro de 2012, a Nasa (Agência Espacial Norte-Americana) anunciou ter fotografado as sete galáxias mais distantes já encontradas. A pesquisa foi realizada entre agosto e setembro do ano passado e registra uma das galáxias a 13,37 bilhões de anos-luz da Terra, ou 1,26512781 × 10^23 quilômetros (126 sextilhões de km).

O satélite Hubble foi o responsável por identificar o grupo formado quando o universo tinha apenas 3% de sua idade atual. O grupo de cientistas coordenado pelo astrônomo Richard Ellis calcula que as galáxias encontradas tenham sido formadas de 350 a 600 milhões de anos após o Big Bang.

No entanto, a medição em anos-luz não é a mais precisa e usada por astrônomos em artigos científicos, que preferem o parsec. Isso porque a velocidade da luz é 300.000 km/s no vácuo, o que indica que a distância do objeto é dada pelos anos percorridos pela luz daquela galáxia até a Terra. Um ano luz são 9,46 trilhões de km.

Mas como as galáxias estão se afastando da Terra (o Universo está se expandindo, sabia?), a velocidade da luz emitida por elas é distorcida e pode parecer maior do que a velocidade absoluta da luz (o que é impossível segundo a teoria da relatividade de Einstein). Por isso, foi criado o parâmetro "redshift" (em português "desvio para o vermelho"), que é uma medida da velocidade relativa -- quanto mais o objeto se afasta, maior o desvio.

Já o parsec usa angulação entre a distância da Terra e do Sol com o objeto para ter resultados mais precisos. A distância da galáxia mais distante é de 4,1 bulhões de parsecs.

Nuvens de hidrogénio descobertas entre galáxias

A galáxias Andrómeda e Triângulo apresentam à sua volta nuvens de hidrogénio neutro, elemento a partir da qual se criam as estrelas, segundo uma publicação divulgada hoje na revista científica Nature por um grupo de astrónomos.

(DN - Portugal) A descoberta, realizada por especialistas norte-americanos, aponta pela primeira vez que estas nuvens não são resultado de uma única galáxia, como se acreditava.

"Uma estrela nasce quando uma nuvem de gás tem massa suficiente para criar a sua própria gravidade. Estas nuvens representam um novo método para que o gás crie estrelas", explicou à agência EFE Spencer Wolfe, do departamento de Física da Universidade da Virgínia (EUA).

A tecnologia utilizada pelos investigadores indica que estas novas nuvens, do mesmo tamanho de algumas galáxias anãs, procedem do sistema de Andrómeda e Triângulo, separados por uma distância de 750 mil anos-luz.

"Quando uma estrela nasce não acumula material novo, pelo que estas nuvens descobertas não poderiam ser transmitidas por outras estrelas", observou o astrónomo.

Os investigadores duvidam sobre a idade destas nuvens, que podiam ascender a vários milhões de anos caso se confirme que são oriundas de Andrómeda e Triângulo, mas se forem resultado de um só sistema de galáxias trata-se de "algo mais jovem".

Apenas metade do gás observado entre estes dois sistemas pode ser definida como nuvem e as suas propriedades sugerem aos cientistas que não está relacionada com outros elementos do chamado grupo Local - que inclui a nossa Galáxia Via Láctea.

A sua velocidade de órbita, similar a Andrómeda e Triângulo, descarta a ideia de que estes gases são emitidos da Via Láctea e defende tese da sua origem estudada pelos investigadores norte-americanos.
----
Matérias similares no UOL, Yahoo e O Globo (com vídeo)