Astrônomos revelaram um dos mais poderosos buracos negros conhecidos.
O buraco negro está localizado no centro de um aglomerado de galáxias chamado RX J1532.9 3021.
Jatos supersónicos do buraco negro criaram grandes cavidades, expandindo no gás quente.
Energia das cavidades mantém o gás quente de refrigeração e formando trilhões de novas estrelas.
Os astrônomos usaram o Observatório de Raios-X Chandra da NASA e um conjunto de outros telescópios para revelar um dos mais poderosos buracos negros conhecidos. O buraco negro tem criado enormes estruturas no gás quente em torno dela e impediu que trilhões de estrelas terem se formando.
O buraco negro está em um aglomerado de galáxias chamado RX J1532.9 3021 (RX J1532 para o short), localizado a cerca de 3,9 bilhões de anos-luz da Terra. A imagem aqui é um composto de dados de raios-X de Chandra revelando gás quente no agrupamento em dados de roxo e ópticas dos que mostram as galáxias do Telescópio Espacial Hubble em amarelo. O cluster é muito brilhante em raios-X o que implica que é extremamente grande, com uma massa de cerca de um quatrilhão - mil trilhões - vezes a do sol. No centro do cluster é uma grande galáxia elíptica que contém o buraco negro supermassivo.
A grande quantidade de gás quente perto do centro do conjunto apresenta um quebra-cabeças. Gás quente brilhando com raios-X deve esfriar, eo gás denso no centro do cluster deve esfriar o mais rápido. É, então, espera que a pressão nesta central de gás legal a cair, fazendo com que o gás mais longe para afundar em direção à galáxia, formando trilhões de estrelas ao longo do caminho. No entanto, os astrônomos encontraram nenhuma evidência para essa explosão de estrelas que formam o centro deste cluster.
Este problema tem sido observado em muitos aglomerados de galáxias, mas RX J1532 é um caso extremo, onde o resfriamento do gás deve ser especialmente dramático por causa da alta densidade de gás perto do centro. Fora dos milhares de grupos conhecidos até o momento, menos de uma dúzia são tão extremas como RX J1532. O cluster Phoenix é o mais extremo, onde, por outro lado, um grande número de estrelas foram observados estar formando.
O que está impedindo um grande número de estrelas de formar, em RX J1532? As imagens do Observatório de Raios-X Chandra e Karl G. Jansky Very Large Array do NSF (VLA) têm fornecido uma resposta para esta pergunta. A imagem de raios-X mostra duas grandes cavidades no gás quente em ambos os lados da galáxia central (do mouse sobre a imagem para uma versão rotulada ). A imagem do Chandra foi especialmente processado para enfatizar as cáries. Ambas as cavidades estão alinhadas com jatos observados em imagens de rádio do VLA. A localização do buraco negro supermassivo entre as cavidades fortes evidências de que os jatos supersônicos gerados pelo buraco negro já perfurado no gás quente e empurrou-a para o lado, formando as cáries.
Frentes de choque - semelhante ao estrondos sônicos - provocados pelas cavidades em expansão e liberação de energia por ondas sonoras que reverberam através do gás quente fornecer uma fonte de calor que impede que a maior parte do gás de refrigeração e formando novas estrelas.
As cavidades são cada cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro, aproximadamente igual à largura da Via Láctea galáxia. A energia necessária para gerá-los está entre as maiores conhecidas em aglomerados de galáxias. Por exemplo, a energia é quase 10 vezes maior do que o necessário para criar as cavidades bem conhecidas na Perseu .
Embora a energia para alimentar os jatos devem ter sido gerados pela matéria que cai em direção ao buraco negro, sem emissão de raios-X foi detectado a partir de material infalling. Este resultado pode ser explicado se o buraco negro é " ultramassive "ao invés de supermassivo com uma massa mais de 10 bilhões de vezes a do sol. Esse buraco negro deve ser capaz de produzir poderosos jatos sem consumir grandes quantidades de massa, o que resulta em muito pouca radiação do material que cai para dentro.
Outra explicação possível é que o buraco negro tem uma massa apenas cerca de um bilhão de vezes a do Sol, mas está girando muito rapidamente. Esse buraco negro pode produzir jatos mais poderosos do que um buraco negro girando lentamente ao consumir a mesma quantidade de matéria. Em ambas as explicações que o buraco negro é extremamente maciça.
A cavidade mais distante também é visto em um ângulo diferente em relação aos jatos, ao longo de uma direção norte-sul. Esta cavidade é provável que tenha sido produzido por um jato de uma explosão muito mais velho do buraco negro. Isso levanta a questão de por que esta cavidade não está alinhado com os jatos. Existem duas explicações possíveis. Qualquer movimento em larga escala do gás no cluster levou-o para o lado ou para o buraco negro está precessão, ou seja, balançando como um pião.
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado no 10 de novembro de 2013 edição do The Astrophysical Journal e está disponível on-line . O primeiro autor é Julie Hlavacek-Larrondo pela Universidade de Stanford. Os dados do Hubble utilizados nesta análise foram a partir do levantamento Cluster Lensing e Supernova , liderado por Marc Postman do Space Telescope Science Institute.
Marshall Space Flight Center da NASA, em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para a Ciência Mission Directorate da NASA em Washington. O Observatório Astrofísico Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts, controla as operações científicas e de voo de Chandra.
Fatos para RX J1532.9 3021:
Crédito
Raios-X: NASA / CXC / Stanford / J.Hlavacek-Larrondo et al, Optical: NASA / ESA / STScI / M.Postman & CLASH equipe
Data de Lançamento
23 de janeiro de 2014
Escala Imagem
é de 1,6 minutos de arco de um lado (cerca de 1,6 milhões de anos-luz)
Categoria
Grupos e aglomerados de galáxias
Coordenadas (J2000)
53.80s RA 15h 32m | dezembro 30 ° 20 '57.60 "
Constelação
Corona Borealis
Data de Observação
3 pointings entre agosto 2001 e novembro 2011
Observação Tempo
30 horas 3 min (1 dia, 6 horas, 3 min)
Obs.
ID 1649, 1665, 14009
Instrumento
ACIS
Referências
Hlavacek-Larrondo, J. et al. De 2013, APJ, 777, 163; arXiv: 1306,0907
Código de Cores
Raios-X (roxo); Optical (Amarelo)
ÓticoRaio X
Distância Estimativa
3,9 bilhões de anos-luz (z = 0,361)
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