Os buracos negros mais surpreendentes e importantes do universo

Os buracos negros mais surpreendentes e importantes do universo

Eles não têm uma superfície, como um planeta ou uma estrela. Eles só são visíveis por suas sombras. E, se sua furtividade não fosse inquietante o suficiente, eles servem como drenos galácticos, engolindo material celestial que chega muito perto de seus “horizontes de eventos”, também conhecidos como pontos sem retorno.

Buracos negros: não suas armadilhas mortais cotidianas.

Durante a morte de uma estrela, uma enorme quantidade de material solar colapsa sobre si mesma, compactando-se firmemente em um pequeno espaço e formando um buraco negro. Mas alguns são mais vastos e misteriosos, milhões a bilhões de vezes a massa do sol. A atração gravitacional de um buraco negro é tão forte que nada – nem mesmo a luz – pode escapar.

Quando se trata de objetos espaciais invisíveis, sabemos que é difícil comparar um com o outro.

Sem problemas: Mashable desenvolveu um sistema de classificação (proprietário) que pontua buracos negros com base em massa, rotação, localização, companheiros em órbita, significado histórico e talento – para não ser confundido com clarão, os raios X que às vezes podem disparar rapidamente. Quando dizemos “flair”, queremos dizer que cada buraco é único. je ne sais quois.

Desde o extraordinário avanço científico lançado pelo Event Horizon Telescope em 12 de maio de 2022, ajustamos nossas classificações. Parabéns, Sagitário A*, seu buraco negro supermassivo, você. Você acabou de conseguir um lugar muito mais alto e cobiçado na lista.

10. O primeiro

Cygnus X-1

Stephen Hawking perdeu uma aposta, feita em 1974, sobre se Cygnus X-1 continha um buraco negro.
Crédito: Óptico: DSS; Ilustração: NASA/CXC/M.Weiss Press Imagem e Legenda

Cygnus X-1 é o buraco negro que começou tudo.

Embora tenha sido descoberto em 1964 como uma fonte de misteriosos raios-X, a comunidade científica não concordou que era um buraco negro por mais três décadas.

Stephen Hawking perdeu uma aposta feita na década de 1970 sobre se Cygnus X-1 incluía um buraco negro, e a concessão de Hawking em 1990 foi um símbolo de quão longe a ciência observacional havia chegado em seu pensamento sobre o assunto controverso. Agora é um dos objetos mais estudados no espaço, com os cientistas aprendendo novas informações sobre ele até hoje.

Cygnus X-1 se alimenta de uma estrela companheira azul e tem 21 vezes a massa do sol.

9. O inclinado

MAXI J1820+070

O sistema de buracos negros MAXI J1820+070 está inclinado mais de 40 graus em relação ao eixo orbital do sistema.
Crédito: Imagem produzida com Binsim/ R. Hynes

Este gira de lado.

Os pesquisadores descobriram um sistema composto por uma estrela colapsada puxando a matéria para longe de uma estrela companheira – em outras palavras, um buraco negro e uma anã branca orbitando firmemente um ao redor do outro. Chamado de MAXI J1820+070, a dupla está localizada na Via Láctea a cerca de 10.000 anos-luz da Terra. Para tornar as coisas mais estranhas, a inclinação do buraco negro e sua órbita estão em eixos totalmente diferentes.

O fato de esse buraco negro inclinado existir desafia as teorias sobre como os buracos se formam. Quão inclinado é? Os astrônomos mediram o eixo orbital do sistema e o compararam com informações conhecidas sobre a rotação do buraco negro. Os dados revelaram que o eixo de rotação estava inclinado mais de 40 graus em relação ao eixo orbital do sistema.

8. A futura colisão

PKS 2131-021

Um par de buracos negros no PKS 2131-021 se aproxima da fusão.
Crédito: Caltech-IPAC

Um buraco negro supermassivo a 9 bilhões de anos-luz de distância parece ter um amigo gigante que está chegando um pouco perto demais para o conforto.

À medida que a órbita encolhe, o par de buracos negros na PKS 2131-021 galáxia está cada vez mais perto de colidir. Este é apenas o segundo par de buracos negros observados à beira da fusão.

Foram necessários 45 anos de dados de rádio para chegar a essa conclusão, disse Joseph Lazio, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, em um comunicado. Os dois buracos negros circulam um ao outro a cada dois anos.

Espera-se que o impacto aconteça em cerca de 10.000 anos. Isso pode parecer muito tempo a partir de agora, mas levaria 100 milhões de anos para buracos negros desse tamanho começarem a orbitar e depois se fundirem. A NASA disse que esses dois estão a mais de 99% do caminho para o grande acidente.

7. O triturador

PGC 043234

Quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro, como este aqui na galáxia PGC 043234, sua gravidade causa forças de maré que podem rasgar a estrela em pedaços.
Crédito: NASA/CXC/U. Michigan/J. Miller et ai.; Ilustração: NASA/CXC/M. Weiss

Os cientistas capturaram um buraco negro no centro de uma galáxia a 290 milhões de anos-luz da Terra no meio de um banquete horrível.

Quando uma estrela chega muito perto de um buraco negro, como este aqui no PGC 043234 galáxia, sua gravidade causa forças de maré que podem rasgar a estrela em pedaços. Nesses eventos, alguns dos detritos estelares são lançados em alta velocidade, enquanto o restante cai no buraco negro. Isso causa um surto de raios-X distinto que pode durar anos.

Com três telescópios de raios-X, uma equipe de astrônomos detectou o último “grito” de uma estrela que passou muito perto do buraco negro e estava sendo devorada.

“O buraco negro rasga a estrela e começa a engolir material muito rapidamente, mas isso não é o fim da história”, disse Jelle Kaastra, um dos autores do estudo do Instituto de Pesquisa Espacial da Holanda. “O buraco negro não consegue acompanhar esse ritmo, então expele parte do material para fora.”

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6. O thriller

GRS 1915+105

O que torna o GRS 1915+105 incomum é que ele está girando cerca de 1.000 vezes por segundo.
Crédito: Raio-X (NASA/CXC/Harvard/J.Neilsen et al); Óptico (Palomar DSS2)

GRS 1915+105, que envolve duas estrelas, é a mãe de todos os passeios Teacups. O sistema está baseado na constelação de Aquila, a cerca de 35.000 anos-luz da Terra, e contém um buraco negro com cerca de 14 vezes a massa do Sol.

Como em outros buracos negros, os gases das estrelas giram em direção ao centro. À medida que eles espiralam, eles formam um reservatório de material ao redor do buraco chamado disco de acreção.

O que torna o GRS 1915+105 incomum é que ele está girando cerca de 1.000 vezes por segundo. Essa é a taxa máxima possível. Os cientistas medem a rotação para determinar com que força o buraco negro arrasta o espaço-tempo para fora do buraco Horizonte de eventoso ponto além do qual nada pode escapar.

5. O peso médio

B023-G078

O buraco negro em B023-G078 é um dos únicos buracos negros de massa intermediária confirmados.
Crédito: Iván Éder, HST ACS/HRC

Este buraco negro é especial por estar no meio, então a única classificação adequada para ele está bem aqui no meio da nossa lista.

O buraco negro está dentro B023-G078um aglomerado estelar gigante na galáxia ao nosso lado, Andrômeda.

Com 100.000 massas solares, é menor do que os buracos negros encontrados nos centros da maioria das galáxias, mas muito maior do que os buracos negros nascidos quando as estrelas morrem e explodem. Isso o torna um dos únicos buracos negros de massa intermediária confirmados, de acordo com um estudo publicado em O Jornal Astrofísico em janeiro.

O novo buraco negro é o que é conhecido como “núcleo despojado”, composto por restos de pequenas galáxias que caíram em outras maiores, com suas estrelas externas arrancadas por forças gravitacionais. O que resta é um núcleo muito pequeno e denso do que já foi uma pequena galáxia orbitando uma galáxia maior, que também tem um buraco negro em seu centro.

4. O elo perdido

GNz7q

Os cientistas estão chamando o GNz7q de um “elo perdido” crucial entre galáxias jovens que estão começando a formar estrelas e quasares.
Crédito: NASA, ESA, Garth Illingworth (UC Santa Cruz), Pascal Oesch (UC Santa Cruz, Yale), Rychard Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/Universidade de Copenhague, Dinamarca

Os cientistas estão chamando GNz7q um “elo perdido” crucial entre galáxias jovens que estão começando a formar estrelas e quasares, objetos luminosos no início do universo.

As teorias atuais preveem que buracos negros supermassivos como este começam suas vidas nos núcleos cobertos de poeira de galáxias starburst antes de evoluir para quasares.

“GNz7q fornece uma conexão direta entre essas duas populações raras e fornece um novo caminho para entender o rápido crescimento de buracos negros supermassivos nos primeiros dias do universo”, disse Seiji Fujimoto, astrônomo do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague. e principal autor do estudo, em um comunicado. “Nossa descoberta fornece um exemplo de precursores dos buracos negros supermassivos que observamos em épocas posteriores.”

Os cientistas acreditam que este buraco negro existiu apenas 750 milhões de anos após o Big Bang.

A mistura de radiação proveniente do objeto não pode ser atribuída apenas à formação estelar, de acordo com a NASA. A fonte de luz ultravioleta e infravermelha é consistente com os materiais que se espera que caiam em um buraco negro.

3. A estrela reencarnada

Henize 2-10

Em vez de rasgar estrelas em pedaços e engolir cada pedaço, este buraco negro em Henize 2-10 está promovendo a formação de estrelas em uma galáxia anã.
Crédito: NASA, ESA, Z. Schutte (XGI), A. Reines (XGI), A. Pagan (STScI)

Os buracos negros são corpos cósmicos pouco compreendidos, geralmente considerados como vácuos que sugam a luz do universo.

Um buraco negro em Henize 2-10 realmente pega esse estereótipo negativo e o vira de cabeça para baixo. Em vez de rasgar estrelas em pedaços e engolir cada pedaço, acredita-se que este buraco negro esteja promovendo a formação de estrelas em uma galáxia anã. É como a reencarnação.

Imagens e espectroscopia do Telescópio Espacial Hubble mostram um fluxo de gás que se estende do buraco negro até uma região brilhante de nascimento de estrelas “como um cordão umbilical”, segundo a NASA, desencadeando a formação de aglomerados de estrelas.

A foto acima mostra a galáxia brilhando com estrelas jovens. O centro brilhante, envolto em nuvens rosadas e poeira escura, indica a região do buraco negro.

2. O vizinho

Sagitário A*

Sagitário A* é o buraco negro supermassivo encontrado no centro da Via Láctea.
Crédito: Telescópio Event Horizon

Conheça o buraco negro supermassivo do seu bairro, Sagitário A*. Este é o buraco negro no coração da Via Láctea, 4 milhões de vezes mais massivo que o sol.

Mas não é tão perto quanto você imagina. Os cientistas estimaram sua distância em 26.000 anos-luz da Terra.

Sagitário A*, pronunciado “Sagitário A-estrela” ou Sgr A* para abreviar, recentemente teve um grande dia. Em 12 de maio de 2022, o grupo Event Horizon Telescope divulgou uma foto real do buraco negro, a segunda imagem já alcançada. Os cientistas dizem que a imagem inovadora é uma conquista inovadora porque o buraco negro da Via Láctea é muito comum. Estudá-lo permitirá que os pesquisadores aprendam mais sobre os típicos buracos negros supermassivos em todo o universo.

1. A prova

Messier-87

O buraco negro de M87 é o primeiro já fotografado. O que você está vendo é a sombra projetada no disco de acreção brilhante que a circunda.
Crédito: Colaboração do Event Horizon Telescope et al.

A mais de 55 milhões de anos-luz da Terra encontra-se um buraco negro supermassivo especial. Este buraco, localizado no centro da galáxia elíptica Messier-87tem uma massa 6,5 ​​bilhões de vezes a do sol.

Mas não é isso que o torna excepcional. O que torna o M87* merecedor do slot nº 1? Simples: foi a primeira vez fotografada, fornecendo uma prova visual da teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein em ação.

Os buracos negros são, por definição, invisíveis – nenhuma luz pode viajar rápido o suficiente para escapar deles. Os astrônomos os detectam pela maneira como sua gravidade interage com outros objetos, e os artistas criam ilustrações e vídeos dramáticos para descrevê-los.

Neste caso, os cientistas tiraram a silhueta do buraco negro de M87. Eles conseguiram esse feito com vários radiotelescópios terrestres trabalhando juntos como um telescópio do tamanho da Terra.

No que diz respeito aos buracos negros, este é bastante selvagem, lançando um jato gigantesco de radiação até a borda de sua galáxia.

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