Um perigo para nosso Sistema Solar?

Phantom Black Holes da Via Láctea - Elas poderiam representar um perigo para nosso Sistema Solar? O efeito de um buraco negro primordial bater o Sol deveria ser facilmente observável, dizem os físicos da Universidade de Nova York e da Universidade de Princeton, observando o que nós pensamos que poderia ser o óbvio. Mas eles continuam a sugerir que um evento como esse não seria tão catastrófico quanto parece.

A probabilidade é que um buraco negro primordial com a massa de um asteróide ou cometa passaria direto através do Sol, gerando uma pequena baforada de raios-X no processo. A explosão seria menor ainda do que a taxa de fundo de raios-X, de modo que seria impossível para os astrônomos para ver. Em vez disso, a colisão poderia gerar turbulência supersônica que iria definir o toque do Sol como um sino - uma espécie de "soluço solar", assim poderíamos tê-los visto já.

Como informamos anteriormente, a Via Láctea pode estar cheia de fantasma, planeta devoradoras-buracos negros. Uma simulação de computador recente revelou que pode haver centenas de buracos negros espalhados por toda a galáxia Via Láctea. Cada um iria pesar milhares de vezes a massa do sol, por isso, se esses caras ruins existem - por que não identificamos deles já?

"Rogue buracos negros como este seria muito difícil de detectar", diz o astrônomo Kelly Holley Vanderbilt-Bockelmann. "A menos que seja de engolir um monte de gás, sobre a única maneira de detectar a aproximação de tal buraco negro seria observar a maneira em que seus super-força curvas campo gravitacional da luz que passa nas proximidades. Isso produz um efeito chamado efeito de lente gravitacional que faria estrelas de fundo aparece a mudar e iluminar momentaneamente. "

A pesquisa modelado "massa intermediária" buracos negros - o primeiro dos quais foi apenas descoberto por uma equipa internacional com a Agência Espacial Européia, XMM-Newton telescópio espacial de raios-X (leia abaixo). Os astrônomos têm ampla evidência de que pequenos buracos negros menos de 100 massas solares são produzidos quando as estrelas gigantes explodem. Eles também têm evidências de que a "super-maciços buracos negros pesando o equivalente a milhões a bilhões de massas solares sentar-se no coração da maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea.

Teóricos previram que os aglomerados globulares - grupos antigos, ligadas gravitacionalmente de 100.000 a um milhão de estrelas - deve conter a terceira classe de buracos negros de massa intermediária. Mas até agora houve apenas um par de observações controversas desses objetos. A existência do intermediário buracos negros de massa têm sido propostos como uma fonte de energia possível para ultra-luminosas de raios-X fontes.

Nos últimos dois anos, os cientistas conseguiram simular numericamente fusões de buracos negros que incorporam a teoria da relatividade de Einstein. Uma das previsões mais intrigantes é que quando dois buracos negros que são giram a velocidades diferentes ou são de tamanhos diferentes se combinam, o buraco negro recém-fundidas recebe um chute grande, devido à conservação do momento, empurrando-o para fora em direções aleatórias em velocidades tão elevadas como 4.000 km por segundo.

"Isto é muito mais elevada do que qualquer um previsto. Mesmo a velocidade chute média de 200 quilômetros por segundo é extremamente alta quando comparada com as velocidades de escape típicos de objetos astronômicos ", diz Holley-Bockelmann. "Nós percebemos que, basicamente, qualquer fusão buraco negro iria chutar o remanescente novo fora de um aglomerado globular, porque a velocidade de escape é menor do que 100 quilômetros por segundo."

Usando as instalações do Centro Avançado Vanderbilt de Pesquisa de Computação e Educação, a equipe Holley-Bockelmann correu uma série de simulações do crescimento de intermediários buracos negros de massa como eles se combinam com um número de stellar-buracos negros, que são abundantes em aglomerados globulares , prestando muita atenção para o chute que recebeu após cada fusão.

"Usamos diferentes hipóteses para a massa do buraco negro inicial, para o intervalo de massas estelares buraco negro dentro de um aglomerado globular, e assumiu que os spins e orientações de spin foram distribuídos aleatoriamente. Com os nossos pressupostos mais conservadores, descobrimos que, mesmo se cada aglomerado globular começou com um buraco negro de tamanho intermediário, apenas cerca de 30 por cento retê-los por meio da época fusão. Com nossas suposições menos conservadoras, menos de dois por cento dos aglomerados globulares deve conter buracos negros de massa intermediária hoje ", diz ela.

Existem cerca de 200 aglomerados globulares na Via Láctea que pode já ter gerado intermediário buracos negros, o que significa que centenas deles seria invisível vagando ao redor da Via Láctea. Estes poderiam ser engolindo as nebulosas, estrelas e planetas que têm a infelicidade de cruzar seus caminhos, mas aparentemente isso não representa qualquer perigo iminente para a Terra-ou pelo menos não tanto quanto qualquer um sabe neste momento.

"Esses buracos negros solitários são extremamente improvável que qualquer prejuízo para nós no tempo de vida do Universo", Holley-Bockelmann salienta. "A zona de perigo, o raio de Schwarzschild, é realmente pequeno, apenas algumas centenas de quilômetros. Há coisas muito mais perigosas na nossa vizinhança! "

Astrônomos usando o Hubble da NASA Telescópio Espacial ter encontrado um aglomerado de estrelas jovens e azuis no espetacular de ponta na galáxia (ESO 243-49 acima), envolvendo o intermediário buraco massa primeiro negro já descoberto. A presença do aglomerado de estrelas sugere que o buraco negro era uma vez no centro de um já se desintegrou galáxia anã. A descoberta do buraco negro e do aglomerado de estrelas tem importantes implicações para a compreensão da evolução dos buracos negros e galáxias.

"Pela primeira vez, temos provas sobre o meio ambiente e, portanto, a origem, deste buraco no meio peso-preto", disse Mathieu Servillat, que trabalhou no Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, quando foi realizada esta pesquisa.

Os astrônomos sabem colapso estrelas massivas para formar massa estelar buracos negros (que pesam cerca de 10 vezes a massa do nosso Sol), mas não está claro como os buracos negros supermassivos (como os quatro milhões de monstro massas solares no centro da Via Láctea ) forma nos núcleos de galáxias. Uma idéia é que buracos negros supermassivos pode acumular-se através da fusão de pequenos intermediários buracos negros de massa pesando centenas de milhares de sóis.

O autor Sean Farrell, do Instituto de Astronomia Sydney, na Austrália, descobriu este buraco negro incomum em 2009 usando a Agência Espacial Européia, XMM-Newton telescópio espacial de raios-X. Conhecido como HLX-1 (Hyper-Luminous fonte de raios-X 1), o buraco negro pesa 20.000 massas solares e está em direção à borda da galáxia ESO 243-49, que é de 290 milhões de anos-luz da Terra.

Farrell e sua equipe observaram HLX-1 em simultâneo com observatório Swift da NASA em X-ray eo Hubble em comprimentos de onda do infravermelho próximo, ópticas e ultravioleta. A intensidade ea cor da luz mostra um aglomerado de estrelas jovens, 250 anos-luz de largura, circundando o buraco negro. Hubble não pode resolver as estrelas individualmente porque o cluster suspeita é muito longe. O brilho e cor são consistentes com outros agrupamentos de estrelas jovens observadas em outras galáxias.

Farrell equipe detectou a luz azul do gás quente no disco de acreção girando em torno do buraco negro. No entanto, eles também detectada luz vermelha produzido por gás muito mais frio, que seria mais provável vir de estrelas. Modelos de computador sugerem a presença de um cluster, jovem maciça de estrelas rodeiam o buraco negro.

"O que podemos dizer definitivamente com nossos dados de Hubble é que precisamos tanto de emissão a partir de um disco de acreção e emissão de uma população estelar para explicar as cores que vemos", disse Farrell.

Esses jovens aglomerados de estrelas são comumente visto em galáxias próximas, mas não fora o disco estrelado achatado, como se encontra com HLX-1. A melhor explicação é que o HLX-1 buraco negro foi o buraco negro central em uma galáxia anã. A galáxia maior anfitrião, em seguida, capturaram o anão. A maioria das estrelas do anão foram arrancadas através da colisão entre as galáxias. Ao mesmo tempo, os novos estrelas jovens foram formados no encontro. A interação que o gás comprimido em torno do buraco negro desencadeou a formação de estrelas.

Farrell e Servillat descobriu que o aglomerado de estrelas deve ser inferior a 200 milhões de anos. Isto significa que a maior parte das estrelas foram formados após a colisão do anão com a maior galáxia. A idade das estrelas diz há quanto tempo as duas galáxias se chocou contra o outro.

O futuro do buraco negro é incerto neste estágio. Depende de sua trajetória, que é actualmente desconhecida. É possível que o buraco negro pode espiral para o centro da galáxia grande e, eventualmente, fundir-se com o buraco negro supermassivo lá. Como alternativa, o buraco negro poderia resolver em uma órbita estável ao redor da galáxia. De qualquer maneira, é provável que a desvanecer-se em raios-X, pois esgota o seu fornecimento de gás.

"Este buraco negro é o único que é o único buraco negro de massa intermediária que temos encontrado até agora. Sua raridade sugere que esses buracos negros são visíveis apenas por um curto período de tempo", disse Servillat.

Mais observações estão previstas este ano para acompanhar a história da interação entre as duas galáxias.

Até agora, identificados os buracos negros têm sido ou super-maciço (vários milhões a vários bilhões de vezes a massa do Sol) no centro de galáxias, ou sobre o tamanho de uma estrela típica (entre três e 20 massas solares).

A equipa de 2009 liderada por astrofísicos nas Centre d'Etude des Rayonnements Spatiale na França, detectadas HLX-1, aproximadamente 290 milhões de anos luz da Terra com o telescópio da Agência Espacial Europeia espaço XMM-Newton X-ray.

Ela tinha sido acreditado por muito tempo pelos astrofísicos que pode haver uma classe, terceiro intermediário de buracos negros, com massas entre centenas de vezes e centenas de milhares que do sol. No entanto, esses buracos negros não tinham sido detectados de forma segura até então.

"Embora seja amplamente aceito que buracos negros de massa estelar são criados durante os estertores da morte de estrelas massivas, ainda é desconhecido como super-maciços buracos negros são formados", diz Farrell, que era membro do esforço de 2009.

"Uma teoria é que maciços buracos negros podem ser formada pela fusão de uma série de buracos negros de massa intermediária. Para ratificar tal teoria, no entanto, você deve primeiro provar a existência de buracos negros intermediários.

"A identificação de HLX-1 é, portanto, um passo importante para uma melhor compreensão da formação dos buracos negros super-massivos que existem no centro da Via Láctea e outras galáxias."

HLX-1 (Hyper-Luminous fonte de raios-X 1), que fica na direção da borda da ESO 243-49, é ultra-luminosa em raios-X, com um brilho de raios-X máximo de aproximadamente 260 milhões de vezes a do Sol .

O Galaxy diário via science.unsw.edu.au e eurekalert.org e transitórios oscilações solares impulsionadas por buracos negros primordiais e arXiv.org,
Crédito da imagem: www.arizona.edu/