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eROSITA testemunha o despertar de enormes buracos negros
Usando os dados da pesquisa total do canãu SRG / eROSITA, os cientistas do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre encontraram duas gala¡xias anteriormente quiescentes que agora mostram erupa§aµes quase peria³dicas.
Por Max Planck Society - 29/04/2021


Imagem a³ptica da primeira gala¡xia encontrada com erupções quase peria³dicas nos dados do canãu da eROSITA, a curva de luz de raios-X NICER ésobreposta em verde. A gala¡xia foi identificada como 2MASS 02314715-1020112 em um desvio para o vermelho de z ~ 0,05. Cerca de 18,5 horas se passam entre os picos das explosaµes de raios-X. Crédito: MPE; imagem a³tica: DESI Legacy Imaging Surveys / D. Lang (Instituto de Pera­metro)

Usando os dados da pesquisa total do canãu SRG / eROSITA, os cientistas do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre encontraram duas gala¡xias anteriormente quiescentes que agora mostram erupções quase peria³dicas. Os núcleos dessas gala¡xias se iluminam em raios-X a cada poucas horas, atingindo picos de luminosidade compara¡veis ​​aos de uma gala¡xia inteira. A origem desse comportamento pulsante não éclara. Uma possí­vel causa éum objeto estelar orbitando o buraco negro central. Como essas gala¡xias são relativamente próximas e pequenas, essa descoberta pode ajudar os cientistas a entender melhor como os buracos negros são ativados em gala¡xias de baixa massa.

Quasares ou " núcleos gala¡cticos ativos " (AGN) são frequentemente chamados de fara³is do universo distante. A luminosidade de sua regia£o central, onde um buraco negro muito massivo acumula grandes quantidades de material, pode ser milhares de vezes maior do que a de uma gala¡xia como a Via La¡ctea. No entanto, ao contra¡rio de um farol, AGN brilha continuamente.

"No levantamento do canãu da eROSITA, encontramos agora duas gala¡xias anteriormente quiescentes com pulsos afiados enormes e quase peria³dicos em sua emissão de raios-X", disse Riccardo Arcodia, Ph.D. estudante do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre (MPE), que éo primeiro autor do estudo agora publicado na Nature . Esses tipos de objetos são relativamente novos: apenas duas dessas fontes eram conhecidas antes, encontradas por acaso ou em dados de arquivo nos últimos dois anos. “Como este novo tipo de fontes de erupção parece ser peculiar em raios-X, decidimos usar o eROSITA como uma pesquisa cega e imediatamente encontramos mais duas”, acrescenta.

O telesca³pio eROSITA atualmente faz a varredura de todo o canãu em raios-X e o fluxo conta­nuo de dados éadequado para encontrar eventos transita³rios como essas erupções. Ambas as novas fontes descobertas pela eROSITA mostraram variabilidade de raios-X de alta amplitude em apenas algumas horas, o que foi confirmado por observações de acompanhamento com os telesca³pios de raios-X XMM-Newton e NICER. Ao contra¡rio dos dois objetos semelhantes conhecidos, as novas fontes encontradas pela eROSITA não eram núcleos gala¡cticos anteriormente ativos.

"Essas eram gala¡xias normais de baixa massa com buracos negros inativos", explica Andrea Merloni no MPE, investigador principal da eROSITA. "Sem essas erupções repentinas e repetitivas de raios-X, nosas tera­amos ignorado." Os cientistas agora tem a chance de explorar a vizinhana§a dos menores buracos negros supermassivos . Eles tem de 100.000 a 10 milhões de vezes a massa do nosso sol.

A emissão quase peria³dica, como a descoberta pela eROSITA, estãotipicamente associada a sistemas binários. Se essas erupções forem de fato desencadeadas pela presença de um objeto orbital , sua massa deve ser muito menor do que a do buraco negro - da ordem de uma estrela ou mesmo de uma anãbranca, que pode ser parcialmente interrompida pelas enormes forças das maranãs próximas a o buraco negro em cada passagem.

Imagem a³ptica da segunda gala¡xia encontrada com erupções quase peria³dicas nos dados
do canãu da eROSITA, a curva de luz de raios X XMM-Newton sobreposta em magenta. A
gala¡xia foi identificada como 2MASX J02344872-4419325 em um desvio para o vermelho
de z ~ 0,02. Esta fonte mostra erupções muito mais estreitas e frequentes,
aproximadamente a cada 2,4 horas. Crédito: MPE; imagem
a³tica: DESI Legacy Imaging Surveys / D. Lang
(Instituto de Pera­metro)

“Ainda não sabemos o que causa essas erupções de raios-X”, admite Arcodia. "Mas sabemos que a vizinhana§a do buraco negro era silenciosa atérecentemente, então um disco de acreção pré-existente como aquele presente nas gala¡xias ativas não énecessa¡rio para desencadear esses fena´menos." As observações futuras de raios-X ajudara£o a restringir ou descartar o "cena¡rio do objeto orbital" e monitorar possa­veismudanças no período orbital. Esses tipos de objetos também podem ser observados com sinais de ondas gravitacionais, abrindo novas possibilidades na astrofa­sica de multimensageiros.

 

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