Os astrônomos estão ativamente caçando uma classe de buracos negros supermassivos em todo o universo chamado blazares graças aos dados recolhidos pelo Wide-campo infravermelho da NASA, Pesquisa Explorer (WISE). A missão revelou mais de 200 blazars e tem o potencial para encontrar milhares mais. Os resultados, finalmente, vai ajudar os pesquisadores a compreender a física por trás de extrema super-rápidos jatos e da evolução dos buracos negros supermassivos no início do universo.
Blazares estão entre os objetos mais energéticos do universo. Eles consistem de buracos negros supermassivos ativamente "alimentação", ou puxar assunto sobre eles, nos núcleos de galáxias gigantes. Como o assunto é arrastado para o buraco, parte da energia é liberada na forma de jatos viajando quase à velocidade da luz. Blazares são únicos porque seus jatos são apontados diretamente para nós. "Blazares são extremamente raros porque não é muito frequente que um jato de buraco negro passa a apontar para a Terra", disse Francesco Massaro, do Instituto Kavli de Partículas Astrofísica e Cosmologia perto de Palo Alto, Califórnia, e investigador principal da pesquisa, publicada em uma série de trabalhos na revista Astrophysical Journal. "Nós viemos acima com uma idéia maluca de usar as observações no infravermelho WISE, que são tipicamente associadas com menor energia, fenômenos, para detectar alta energia blazars, e funcionou melhor do que esperávamos."
WISE pesquisou todo o céu em luz infravermelha celestial em 2010, criando um catálogo de centenas de milhões de objetos de todos os tipos. Seu primeiro lote de dados foi lançado para a comunidade maior astronomia em abril de 2011 e os dados completos do céu foram lançados no mês passado.
Massaro e sua equipe usaram o primeiro lote de dados, cobrindo mais de metade do céu, para testar a sua ideia de que poderia identificar blazars WISE. Os astrônomos costumam usar dados de infravermelhos para procurar as assinaturas de calor fracos dos objetos mais frios. Blazares não são legais, eles são muito quente e brilho com o tipo de maior energia da luz, chamados raios gama. No entanto, eles também emitem uma assinatura específica de infravermelho quando partículas em seus jatos são acelerados quase à velocidade da luz.
Uma das razões a equipe quer encontrar novas blazars é ajudar a identificar manchas misteriosas no céu quente, com raios gama de alta energia, muitos dos quais se suspeita serem blazars. Missão da NASA Fermi já identificou centenas desses pontos, mas outros telescópios são necessários para aproximar a imagem de a origem dos raios gama.
Vasculhando o catálogo cedo WISE, os astrônomos olharam para as assinaturas de infravermelhos blazars nos locais de mais de 300 fontes de raios gama que permanecem um mistério. Os pesquisadores foram capazes de mostrar que um pouco mais da metade das fontes são blazars mais prováveis.
"Este é um passo significativo para desvendar o mistério dos muitos brilhantes fontes de raios gama que são ainda de origem desconhecida", disse Raffaele D'Abrusco, um co-autor dos trabalhos de Harvard Smithsonian Center de Astrofísica em Cambridge, Massachusetts "visão infravermelha WISE está realmente nos ajudando a entender o que está acontecendo no céu de raios-gama."
A equipe também usou imagens WISE para identificar mais de 50 candidatos Blazar adicionais e observar mais de 1.000 blazars previamente descobertos. De acordo com Massaro, a nova técnica, quando aplicada diretamente ao catálogo WISE full-céu, tem o potencial para descobrir milhares mais.
"Nós não tivemos nenhuma idéia de quando estávamos construindo WISE que viria a render uma mina de ouro blazar", disse Peter Eisenhardt, cientista do projecto WISE no Jet Propulsion Laboratory da NASA (JPL) em Pasadena, Califórnia, que não está associado com o novos estudos. "Essa é a beleza de um levantamento de todo o céu. Você pode explorar a natureza de quase qualquer fenômeno no universo."
Apesar da escala impressionante e velocidade dos jatos, os astrônomos não foram capazes de responder às perguntas mais básicas sobre eles, tais como como a matéria é acelerado para dentro de um triz da velocidade da luz.
"Nós não sabemos o que os jatos são feitas ou como eles são produzidos. É um dos maiores mistérios não resolvidos da astrofísica. Mas os jatos são o elo entre a atividade do buraco negro supermassivo e do ambiente em torno da AGN no espaço intergaláctico ", diz Peter Michelson, da Universidade Stanford, na Califórnia, que é o investigador principal do instrumento GLAST da ciência primária: o Telescópio de Grande Área (LAT).
O Telescópio de Grande Área (LAT) é o principal instrumento científico sobre o Fermi Gamma Ray nave espacial Telescópio Espacial. Originalmente chamado de Gamma-Ray Large Area Space Telescope (GLAST), a missão foi renomeado para o físico Enrico Fermi. A nave espacial Fermi foi lançado em uma órbita quase-terra em 11 de junho de 2008. A vida de projeto da missão é de 5 anos ea meta para operações de missão é de 10 anos.
O LAT detecta os raios gama de diferentes tipos de AGN, como rádio-galáxias, galáxias Seyfert, quasares, e blazares. Mas a maior contribuição pode vir de blazars, que são pensados para ser AGN cujos buracos negros apontam seus jatos quase que diretamente para a Terra. Considerando que o telescópio do experimento Energética Gamma Ray (EGRET) em Compton da NASA Gamma-ray Observatory identificou 66 blazars durante a missão, GLAST deve ver milhares de pessoas.
Ao estudar os espectros de energia e variabilidade de raios gama e outros comprimentos de onda de luz proveniente de blazars, o instrumento LAT deve ser capaz de determinar a composição dos jactos, determinar se eles são dominadas por electrões e positrões (a contraparte antimatéria de electrões), ou por protões.
Nesta imagem de rádio no topo da página, dois jatos atirar para fora do centro da galáxia ativa Cygnus A. GLAST pode resolver o mistério de como esses jatos são produzidos e que eles são feitos.
"Quando detecta um blazar GLAST, que está monitorando a atividade violenta de um buraco negro a ter lugar no passado distante", diz GLAST Interdisciplinar cientista Charles Dermer do Laboratório de Pesquisa Naval em Washington, DC "raios gama Entendendo a partir destas fontes é uma forma de arqueologia buraco negro que revela a história de alta energia do nosso Universo. "
O Galaxy diário via nasa.gov / missio e nasa.gov
Crédito da imagem: NRAO
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