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Astrônomos encontram o buraco negro mais distante
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Esta impressão de artista mostra o buraco negro supermassivo mais distante já descoberto. Faz parte de um quasar visto apenas 690 milhões de anos após o Big Bang.
Crédito: Robin Dienel/Instituto Carnegie para Ciência

 

Os cientistas descobriram uma relíquia rara do Universo inicial: o buraco negro supermassivo mais distante que se conhece. Este monstro tem 800 milhões de vezes a massa do nosso Sol e é surpreendentemente grande para a sua idade jovem. Os investigadores divulgaram os seus achados na revista Nature.

"Este buraco negro cresceu muito mais do que o esperado apenas 690 milhões de anos após o Big Bang, o que desafia as nossas teorias sobre como os buracos negros se formam," afirma o co-autor Daniel Stern do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.

Os astrônomos combinaram dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA com levantamentos terrestres com o objetivo de identificar objetos potencialmente distantes para estudo, dando depois uso aos telescópios Magalhães dos Observatórios Carnegie no Chile. O astrônomo Eduardo Bañados de Carnegie liderou o esforço de identificar candidatos entre as centenas de milhões de objetos que o WISE encontrou, dignos de acompanhamento com os telescópios Magalhães.

Para que os buracos negros se tornem tão grandes no Universo primitivo, os astrônomos especulam que devem ter existido condições especiais para permitir um crescimento rápido - mas a razão subjacente permanece um mistério.
O buraco negro recentemente encontrado devora vorazmente material no centro de uma galáxia - um fenômeno chamado quasar. Este quasar é especialmente interessante porque vem de uma época em que o Universo estava apenas a começar a emergir da sua Idade das Trevas. A descoberta fornecerá informações fundamentais sobre o Universo quando este tinha apenas 5% da sua idade atual.

"Os quasares estão entre os objetos celestes conhecidos mais distantes e brilhantes e são cruciais para a compreensão do Universo inicial," afirma o co-autor Bram Venemans do Instituto Max Planck para Astronomia na Alemanha.

O Universo começou numa sopa quente de partículas que rapidamente se espalharam num período chamado inflação. Cerca de 400.000 anos após o Big Bang, estas partículas arrefeceram e co-aceleram em hidrogônio gasoso e neutro. Mas o Universo permaneceu escuro, sem quaisquer fontes luminosas, até que a gravidade condensou matéria nas primeiras estrelas e galáxias. A energia libertada por estas primeiras galáxias fez com que o hidrogênio neutro ficasse excitado e ionizado, isto é, perdesse um eletrão. O gás permanece neste estado desde então. Assim que o Universo se tornou re-ionizado, os fotões puderam viajar livremente pelo espaço. Este é o ponto em que o Universo se tornou transparente à luz.

Grande parte do hidrogênio que rodeia o quasar recém-descoberto é neutro. Isto significa que o quasar não só é o mais distante - é também o único exemplo que conhecemos que pode ser visto antes do Universo se re-ionizar completamente.

"Foi a última grande transição do Universo e é uma das fronteiras atuais da astrofísica," comenta Bañados.
A distância do quasar foi determinada pelo que se denomina de desvio para o vermelho, uma medição de quanto o comprimento de onda da sua luz é esticada pela expansão do Universo antes de alcançar a Terra. Quanto maior o desvio para o vermelho, maior a distância, e mais para trás no tempo os astrônomos observam o objeto. Este quasar tem um desvio para o vermelho de 7,54, com base na detecção de emissões de carbono ionizado da galáxia que hospeda o enorme buraco negro. Isto significa que a sua luz demorou mais de 13 mil milhões de anos até chegar até nós.

Os cientistas prevêem que o céu contém entre 20 e 100 quasares tão brilhantes e tão distantes. Os astrônomos anseiam pela missão Euclid da ESA, com uma grande participação da NASA, e da missão WFIRST (Wide-field Infrared Survey Telescope) da NASA, para encontrar mais destes objetos distantes.

"Com várias instalações de próxima geração, ainda mais sensíveis, atualmente em construção, podemos esperar descobertas muito emocionantes no Universo muito jovem durante os próximos anos," comenta Stern.

 
 
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