No painel do centro, os dados de raios-X de alta energia NuStar aparecem em várias cores sobrepostas em uma imagem de luz visível do telescópio espacial Hubble da NASA. O painel à esquerda mostra os dados NUSTAR sozinho, enquanto a imagem de luz visível é na extrema direita.
Antes do NUSTAR, os astrônomos sabiam que a cada uma das duas galáxias Arp 299 realizou um buraco negro supermassivo em seu coração, mas eles não tinham certeza se um ou ambos estavam mastigando ativamente em gás em um processo chamado de acreção. Os novos dados de raios-X de alta energia revelam que o buraco negro supermassivo da galáxia da direita é de fato o faminto, liberando raios X energéticos como gás que consome. Nesta imagem, os raios X com energias de 4 a 6 volts kiloelectron são vermelhos, as energias de 6 a 12 volts kiloelectron são verdes, e de 12 a 25 volts kiloelectron são azuis.
Esta nova imagem do telescópio espectroscópica Nuclear matriz da NASA mostra duas galáxias em colisão, coletivamente chamadas Arp 299, localizado 134 milhões de anos-luz de distância. Cada uma das galáxias tem um buraco negro supermassivo em seu coração.
NUSTAR revelou que o buraco negro localizado à direita do par é excessiva ingestão ativamente no gás, enquanto o seu parceiro está dormente ou escondido sob gás e poeira.
As descobertas estão ajudando os pesquisadores a entender como a fusão de galáxias podem provocar buracos negros para iniciar a alimentação, um passo importante na evolução das galáxias.
"Quando galáxias colidem, o gás é sovado e conduzidos em seus respectivos núcleos, alimentando o crescimento de buracos negros ea formação de estrelas", disse Andrew Ptak do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, principal autor de um novo estudo aceito para publicação no Astrophysical Journal. "Queremos entender os mecanismos que desencadeiam os buracos negros para ligar e começar a consumir o gás."
NUSTAR é o primeiro telescópio capaz de identificar onde os raios-X de alta energia estão vindo nas galáxias emaranhadas de Arp 299. observações anteriores de outros telescópios, incluindo o Observatório de Raios-X da NASA Chandra e XMM-Newton da Agência Espacial Europeia, que detectam raios-X de baixa energia, tinha indicado a presença de buracos negros supermassivos ativos em Arp 299. No entanto, não ficou claro a partir desses dados por si só, se um ou ambos os buracos negros estava alimentando, ou "acreção", um processo em que um buraco negro granéis em massa como a sua gravidade arrasta gás para ele.
Os novos dados de raios-X de NUSTAR - sobrepostas em uma imagem de luz visível do telescópio espacial Hubble da NASA - mostram que o buraco negro à direita é, de fato, o faminto. Como se alimenta de gás, processos energéticos perto do buraco negro elétrons e prótons de calor para cerca de centenas de milhões de graus, criando um plasma superhot, ou corona, que impulsiona a luz visível até aos raios-X de alta energia. Enquanto isso, o buraco negro no lado esquerdo quer seja "dormitante distância", em que é referido como um estado de repouso, ou latente, ou é enterrado no tanto gás e pó que os raios-X de alta energia não pode escapar.
"As probabilidades são baixas que ambos os buracos negros são ao mesmo tempo em um par de fusão de galáxias", disse Ann Hornschemeier, um co-autor do estudo que apresentou os resultados quinta-feira na reunião anual da Sociedade Astronômica Americana, em Seattle. "Quando os núcleos das galáxias chegar mais perto, no entanto, as forças de maré chapinhar do gás e das estrelas em torno vigorosamente, e, nesse ponto, ambos os buracos negros podem ligar."
NUSTAR é ideal para estudar buracos negros fortemente obscurecidas tais como aqueles em Arp 299. raios-X de alta energia pode penetrar o gás de espessura, enquanto que os raios X de baixa energia e luz ficar bloqueado.
Ptak disse: "Até agora, não foi possível identificar o verdadeiro monstro na fusão."
NUSTAR é uma missão Pequeno Explorador liderado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena e gerido pelo Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, em Pasadena, também, para a Ciência Missão Direcção da NASA em Washington. A espaçonave foi construída por Orbital Sciences Corporation, Dulles, Virginia. Seu instrumento foi construído por um consórcio que inclui Caltech; JPL; da Universidade da Califórnia, Berkeley; Universidade de Columbia, Nova York; Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland; da Universidade Técnica da Dinamarca na Dinamarca; Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Califórnia; ATK Aerospace Systems, Goleta, na Califórnia, e com o apoio da Agência Espacial Italiana (ASI) Science Data Center.
Centro de operações da missão de NUSTAR é na UC Berkeley, com a ASI fornecendo sua estação terrestre equatorial situado em Malindi, no Quênia. Programa de extensão da missão é baseada em Sonoma State University, Rohnert Park, Califórnia. Programa Explorer, da NASA é gerenciado pelo Goddard. JPL é gerido pela Caltech para a NASA.
NASA está a explorar o nosso sistema solar e além de compreender o universo e nosso lugar nele. A agência pretende desvendar os segredos de nosso Universo, as suas origens e evolução, e procurar vida entre as estrelas.
Fonte: Whitney Clavin, Laboratório de Propulsão a Jato
Imagem: NASA / JPL-Caltech / GSFC
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