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quarta-feira, 8 de maio de 2024

O Telescópio Espacial James Webb sugere que buracos negros supermassivos cresceram a partir de pesadas ‘sementes’ cósmicas

Caros Leitores;







Uma imagem do Telescópio Espacial James Webb do quasar J0148 e do buraco supermassivo em seu coração (Crédito da imagem: NASA/Yue, et al)

"Os nossos resultados implicam que, no Universo primitivo, os buracos negros supermassivos podem ter ganho a sua massa antes das suas galáxias hospedeiras, e as sementes iniciais dos buracos negros poderiam ter sido mais massivas do que são hoje".

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) observou a luz das estrelas que rodeiam alguns dos primeiros buracos negros supermassivos do Universo - buracos negros vistos como eram menos de mil milhões de anos após o Big Bang.

As observações conduzidas por uma equipa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) abordam a questão de como é que estes titãs cósmicos que se encontram no coração das galáxias cresceram até atingirem massas tremendas, equivalentes a milhões (por vezes até milhares de milhões) de sóis. Mais especificamente, como cresceram tão rapidamente? As descobertas também poderiam responder ao enigma: o que veio primeiro, a galáxia ou o buraco negro supermassivo ?

Os buracos negros supermassivos observados pela equipa do MIT alimentam-se insaciavelmente do material circundante, gerando imensas forças de maré num disco de matéria denominado disco de acreção , fazendo assim com que o próprio disco brilhe. Esta situação de alimentação alimenta objetos chamados quasares , que ficam no coração das galáxias ativas . Os quasares estão entre os objetos mais luminosos do cosmos, sendo alguns tão brilhantes que ofuscam a luz combinada de todas as estrelas nas galáxias ao seu redor.

Os buracos negros supermassivos também estão rodeados de mistério — especialmente quando vistos antes de mil milhões de anos nos 13,8 mil milhões de anos de história do Universo . Isto porque o processo contínuo de fusão de buracos negros , pelo qual os cientistas pensam que os buracos negros supermassivos crescem ao longo do tempo, deverá levar muitos milhares de milhões de anos a prosseguir. Então, como é que estes vazios gigantescos poderiam existir apenas cerca de mil milhões de anos após o Big Bang? 

Bem, uma sugestão é que eles tiveram uma vantagem inicial, formando-se a partir dos chamados buracos negros de "sementes pesadas" .

Ao utilizar o JWST para observar a luz ténue proveniente de estrelas nas galáxias hospedeiras de seis quasares antigos , a equipa do MIT recolheu, pela primeira vez, provas de que buracos negros supermassivos no Universo primitivo cresceram de facto a partir de sementes pesadas.

“Esses buracos negros são bilhões de vezes mais massivos que o Sol, numa época em que o universo ainda está em sua infância”, disse Anna-Christina Eilers, membro da equipe e professora assistente de física no MIT, em comunicado . "Os nossos resultados implicam que, no Universo primitivo, os buracos negros supermassivos podem ter ganho a sua massa antes das suas galáxias hospedeiras, e as sementes iniciais dos buracos negros poderiam ter sido mais massivas do que são hoje."

O que veio primeiro? O buraco negro ou sua galáxia?

Descoberto na década de 1960, inicialmente acreditou-se que o intenso brilho dos quasares se originava de um único ponto semelhante a uma estrela. Isso levou ao nome “quasar”, que é uma junção do termo objeto “quase estelar”. Os pesquisadores logo descobriram, no entanto, que os quasares são, na verdade, causados ​​por grandes quantidades de matéria que são agregadas em buracos negros supermassivos no coração das galáxias. 

No entanto, estes objetos também estão rodeados por estrelas, que são muito mais fracas e mais difíceis de observar. Isso ocorre porque esta luz estelar é apagada pela luz mais brilhante do quasar que as estrelas orbitam. Assim, separar a luz dos quasares e a luz das estrelas ao seu redor não é uma tarefa fácil, semelhante a ver a luz dos vaga-lumes pousados ​​na lâmpada de um farol a cerca de um quilômetro de distância.

capacidade do JWST de olhar mais atrás no tempo do que qualquer telescópio anterior, juntamente com a sua alta sensibilidade e resolução, tornou este desafio menos assustador. Assim, a equipa do MIT conseguiu observar a luz que viaja para a Terra há cerca de 13 mil milhões de anos, proveniente de seis quasares em galáxias antigas.

"O quasar supera a sua galáxia hospedeira em ordens de magnitude. E as imagens anteriores não eram nítidas o suficiente para distinguir a aparência da galáxia hospedeira com todas as suas estrelas", disse Minghao Yue, membro da equipe, pós-doutorado no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. disse. "Agora, pela primeira vez, somos capazes de revelar a luz destas estrelas modelando com muito cuidado as imagens muito mais nítidas desses quasares obtidas pelo JWST."



Uma ilustração de um quasar no centro de uma galáxia ativa(Crédito da imagem: NASA/JPL – Caltech)

Robert Lea é um jornalista científico no Reino Unido cujos artigos foram publicados na Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek e ZME Science. Ele também escreve sobre comunicação científica para a Elsevier e para o European Journal of Physics. Rob é bacharel em física e astronomia pela Open University do Reino Unido. Siga-o no Twitter @sciencef1rst.

Para saber mais, acesse o link>

Fonte: Space.com / Robert Lea  /   Publicação 07-05-2024

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-heavy-cosmic-seeds-early-universe?utm_source=pushly&utm_campaign=MANUAL

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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.

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