Quase todos os buracos negros vêm em um de dois tamanhos: buracos negros de massa estelar que pesam até algumas dezenas de vezes a massa do nosso Sol ou buracos negros supermassivos que varia de um milhão a vários bilhões de vezes a massa do sol. Os astrônomos acreditam que existem buracos médias pretas entre esses dois extremos, mas a evidência tem sido difícil passar por aqui, com cerca de meia dúzia de candidatos descrito até agora.
Uma equipe liderada por astrônomos da Universidade de Maryland e Goddard Space Flight Center da NASA encontrou a evidência para um novo buraco negro de massa intermédia cerca de 5.000 vezes a massa do sol. A descoberta acrescenta mais um candidato para a lista de potenciais buracos negros de tamanho médio, reforçando o caso de que esses objetos não existem. A equipe relatou suas conclusões no 21 de setembro de 2015 edição online do Astrophysical Journal Letters.
A imagem acima, tomada com o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, mostra a região central da galáxia NGC1313.Esta galáxia é o lar de a fonte de raios-X ultraluminosas NCG1313X-1, que os astrônomos agora determinado a ser um candidato intermediário-massa do buraco negro. NGC1313 é de 50.000 anos-luz de diâmetro e fica a cerca de 14 milhões de anos-luz da Via Láctea no retículo constelação austral.
O resultado segue-se em um achado semelhante por alguns dos mesmos cientistas, usando a mesma técnica, publicado em agosto de 2014. Embora o estudo anterior medido com precisão um buraco negro pesando 400 vezes a massa do sol usando dados de raios-X Rossi, da NASA Cronometragem Explorer (RXTE) por satélite, o presente estudo utilizou dados da Agência Espacial Europeia XMM-Newton satélite.
"Este resultado dá suporte à idéia de que os buracos negros existem em todas as escalas de tamanho. Quando você descreve algo pela primeira vez, há sempre algumas dúvidas", disse o principal autor Dheeraj Pasham, um associado de pós-doutorado no Instituto Joint Space-Ciência, uma parceria de pesquisa entre os departamentos de UMD de Astronomia e Física e NASA Goddard. "Identificar um segundo candidato com um instrumento diferente coloca peso por trás de ambas descobertas e nos dá confiança em nossa técnica."
O novo candidato buraco negro de massa intermédia, conhecido como NGC1313X-1, é classificado como uma fonte de raios-X ultraluminosas, e, como tal, está entre as mais brilhantes fontes de raios-X no universo próximo. Ele provou difícil explicar exatamente por que fontes de raios-X ultraluminosas são tão brilhantes, no entanto. Alguns astrônomos suspeitam que eles são buracos negros de massa intermédia aproveitando activamente na matéria, produzindo enormes quantidades de atrito e radiação de raios-X no processo.
Face a este cenário de fogos de artifício de raios-X aleatórias criadas pelo NGC1313X-1, Pasham e seus colegas identificaram dois alargamentos de repetição, cada piscar com uma frequência extraordinariamente estável. Um brilhou cerca de 27,6 vezes por minuto e os outros cerca de 17,4 vezes por minuto. Comparando estas duas taxas produz uma quase perfeita proporção de 3: 2.Pasham e seus colegas também descobriram esta proporção de 3: 2 em M82X-1, o buraco negro eles identificaram em agosto de 2014, embora a frequência global de piscar foi muito maior no M82X-1.
Embora os astrónomos ainda não está certo o que causa esses flashes constantes, a presença de um mecanismo de relógio proporção de 3: 2 parece ser uma característica comum de buracos negros de massa estelar e buracos negros de massa intermediária, possivelmente, também. Os flashes são provavelmente causado por atividade perto do buraco negro, onde extrema gravidade mantém toda a matéria circundante em uma trela muito apertado, disse Pasham.
Os 3: 2 rácios também pode fornecer uma medida precisa da massa de um buraco negro. Buracos negros menores piscará em uma frequência mais elevada, enquanto maiores buracos negros irá piscar com menos frequência.
"Para fazer uma analogia com instrumentos acústicos, se imaginarmos que estelar buracos negros de massa são o violino e buracos negros supermassivos são o contrabaixo, buracos negros, em seguida, intermediário-massa são o violoncelo", disse o co-autor Francesco Tombesi, um assistente de pesquisa cientista no departamento de UMD de Astronomia que tem uma nomeação comum na NASA Goddard através do Centro de Pesquisa e Exploração Espacial em Ciência e Tecnologia.
Pasham e Tombesi espero que a identificação de fontes de raios-X ultraluminosas que exibem a chave proporção 3: 2 a piscar trará muitos mais intermediário-massa candidatos buraco negro em um futuro próximo.
"Nosso método é puramente empírica, não é dependente de modelos. É por isso que é tão forte", explicou Pasham. "Nós não sabemos o que causa essas oscilações, mas eles parecem ser de confiança, pelo menos em estelares buracos negros de massa."
A NASA planeia lançar um novo telescópio de raios-X, o Neutron Star Interior Composition Explorer (melhor), em 2016. Pasham já identificou vários potenciais candidatos buraco negro de massa intermédia que ele espera de explorar com mais agradáveis.
"Observando o tempo é escasso, então você precisa para construir um caso com um método estabelecido e uma lista de candidatos o método pode aplicar a", explicou Pasham. "Com esse resultado, estamos em uma boa posição para seguir em frente e fazer descobertas mais excitantes."
O Galaxy diário via Universidade de Maryland
Crédito da imagem: ESO
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