A equipe de pesquisa na Universidade de Keio , liderada por Tomoharu Oka, descobriu intermediário negros de massa-buraco (IMBH) candidatos no centro da Via Láctea , cerca de 30.000 anos-luz de nosso sistema solar na direção de Sagitário. IMBH candidatos são considerados as "sementes" que se formam e crescem buracos negros.
Usando radiotelescópios, a equipe de pesquisa liderada pelo professor Oka encontrou quatro "quentes e densas (mais de 50 graus Kelvin , mais de 10.000 moléculas de hidrogênio por centímetro cúbico) "massas de gás molecular no centro da Via Láctea. Três dessas massas de gás molecular foram se expandindo. Esta pesquisa sugere que as explosões de supernovas causou a expansão.
Estima-se que a maior explosão que ocorreu nas massas de gás molecular é equivalente a 200 explosões de supernovas. Por outro lado, a idade das massas de gás é de cerca de 60.000 anos de idade. Pode-se inferir que um aglomerado de estrelas enorme (imagem acima) está enterrado em uma das massas de gás. A massa do cluster (mais de 100.000 vezes a massa do sol) é comparável ao cluster maior estrela encontrado na Via Láctea. Pensa-se que IMBHs são formados dentro de tais aglomerados de estrelas enormes.
Eventualmente, IMBHs nascidas perto do centro da Via Láctea expandir em um buraco negro supermassivono núcleo da galáxia. A equipe observou linhas de emissão em comprimentos de onda de 0,87 mm, emitidos a partir de moléculas de monóxido de carbono em uma área de vários graus, que inclui o centro da Via Láctea.
O telescópio ASTE 10 m no Deserto de Atacama (4.800 metros acima do nível do mar) do Chile foi utilizado para observação. Mais de 250 horas no total foram gastos na observação prolongada de 2005 a 2010.
A equipe comparou os dados de observação com dados de linhas de emissão em comprimentos de onda de 2,6 mm, emitidos a partir de moléculas de monóxido de carbono na mesma área, que foram obtidas com o telescópio NRO 45m. Quando os valores de intensidade dos linhas de emissão a comprimentos de onda diferentes, emitidas a partir de moléculas de monóxido de carbono, são comparadas, é possível estimar a temperatura ea densidade do gás molecular.
Desta forma, a equipe de pesquisa conseguiu desenhar mapas de distribuição detalhada de "quente, densa" gás molecular de mais de 50 graus Kelvin e mais de 10.000 moléculas de hidrogênio por centímetro cúbico no centro da Via Láctea pela primeira vez nunca. "Os resultados são surpreendentes", disse Oka, a pesquisa leader.The "quente, densa" gás molecular nessa área está concentrada em quatro grupos.
Acontece que estes quatro aglomerados de gás estão se movendo a uma velocidade de mais de 100 km / s.Sgr A , um dos quatro aglomerados de gás, contém "Sagittarius A *," o núcleo da Via Láctea. Oka acrescentou: "Os restantes três aglomerados de gás são objetos que descobrimos para a primeira vez.Pensa-se que 'Sagitário * A' é o local de um buraco negro que é cerca de 4 milhões de vezes a massa do sol.Pode-se inferir que 'Sgr A' o aglomerado de gás tem uma estrutura em forma de disco com raio de 25 anos-luz e gira em torno do buraco negro supermassivo em uma velocidade muito rápida. "* A equipe também encontrou sinais de expansão outras que a rotação nos restantes três pedaços de gás. Isto significa que os aglomerados de gás, têm estruturas que foram formados por explosões de supernovas que ocorreram dentro dos aglomerados de gás. O gás moita "L = 1,3 °" tem a maior quantidade de energia de expansão. Sua energia em expansão é equivalente a 200 explosões de supernovas.
A idade das massas de gás é estimada como aproximadamente 60.000 anos de idade. Dado que a fonte de energia são as explosões de supernovas, as explosões continuaram a ocorrer a cada 300 anos.
A equipa de investigação usou o Telescópio NRO 45m novamente para continuar a analisar o gás molecular de distribuição, movimento e composição para determinar se as explosões de supernovas causou a expansão."A observação mostrou claramente que a fonte de energia de L = +1,3 ° é explosões de supernovas múltiplas.
"Detectamos várias estruturas de expansão e moléculas atribuída às ondas de choque", disse Oka. "Com base na observação de L = 1,3 °, também é natural pensar que os aglomerados de gás em expansão L = -0,4 º e -1,2 L = ° de energia derivada de múltiplas explosões de supernovas ", acrescentou Oka.
A explosão de supernova é uma explosão enorme que ocorre quando uma estrela com mais massa do que oito a dez vezes a massa do Sol termina sua vida. Tal ocorrência elevada de explosões de supernovas (uma vez por 300 anos) indica que muitos jovens, estrelas massivas estão concentrados nas touceiras de gás. Em outras palavras, isso significa que existe um "aglomerado de estrelas" maciça em cada touceira de gás.
Com base na frequência dos supernovas, a equipa de estimada a massa do conjunto de estrela enterrado em L = 1,3 °, como mais de 100.000 vezes a massa do sol, que é equivalente ao do aglomerado de maior estrela encontrada na leitosa Galaxy Way.
O aglomerado de estrelas é enorme, mas não tinha sido descoberto até agora. "O sistema solar está localizado na borda do disco da Via Láctea, e é cerca de 30.000 anos-luz de distância do centro da Via Láctea. A enorme quantidade de gás e poeira que fica entre o sistema solar e do centro da Via Láctea evitar não apenas a luz visível, mas também luz infravermelha, de chegar à terra. Além disso, inúmeras estrelas do bojo e do disco da Via Láctea estão na linha de visão. Portanto, não importa o quão grande é o aglomerado de estrelas, é muito difícil de ver diretamente o aglomerado de estrelas no centro da Via Láctea ", explicou Oka.
"Aglomerados estelares enorme no centro da galáxia Via Láctea tem um importante papel relacionado à formação e crescimento do núcleo da Via Láctea", disse Oka. De acordo com cálculos teóricos, quando a densidade de estrelas no centro de aumentos de aglomerados estelares, as estrelas são unidas, uma após a outra. Espera-se que IMBHs com várias centenas de vezes a massa do sol são formadas. Eventualmente, estas IMBHs e aglomerados de estrelas afundar-se no núcleo da Via Láctea. Os IMBHs e aglomerados de estrelas são, então, fundiu mais longe, e formar um buraco negro maciço no núcleo da galáxia Via Láctea.
Alternativamente, os IMBHs e aglomerados de estrelas pode ajudar a expandir um enorme buraco existente preto. O buraco negro supermassivo em "Sagittarius A *," o núcleo da Via Láctea, também evoluiu através destes processos.
A nova descoberta é o "berço" de IMBHs que se tornam "sementes" do buraco negro supermassivo no núcleo."Gostaríamos de observar IMBHs no aglomerado de estrelas. Na verdade, nossos dados de observação já indicou vestígios de IMBHs ", disse Oka. Uma das massas de gás recém-descobertas ", L = -0,4 °," contém dois pedaços pequenos de gás se movem a uma velocidade muito rápida. Se for confirmado que estes aglomerados de gás pequenas são rotativos, pode-se inferir que há "invisíveis grandes massas" no centro dos aglomerados de gás. Estes "invisíveis enormes massas" são susceptíveis de ser IMBHs escondidos no centro do aglomerado de estrelas.
"A fim de confirmar a existência de IMBHs, estamos planejando a realização de novas observações. A nova descoberta é um passo importante para desvendar o mecanismo de formação e crescimento do buraco negro supermassivo no núcleo da Via Láctea, que é uma questão da mais alta prioridade na física galácticos ", concluiu Oka.
Estes resultados da investigação foram publicados na Série Astrophysical Journal Supplement , vol.201, PP14-25, um profissional americano astrofísica do jornal. Mais informações: (Nota: 1) A NRO Telescope 45m em Nobeyama Rádio Observatório , NAOJ (Nagano) Jornal de referência: Astrophysical Journal.
O Galaxy diário via Observatório Astronómico Nacional do Japão
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