Impressão do artista de nuvens espalhadas por um buraco negro de massa intermediária.
Crédito: Tomoharu Oka (Universidade Keio)
Astrônomos usando o telescópio de rádio Nobeyama 45 m detectaram sinais de um buraco negro invisível com uma massa de 100 mil vezes a massa do Sol ao redor do centro da Via Láctea. A equipe assume que isso seja possível "massa intermediária" buraco negro é uma chave para compreender o nascimento dos buracos negros supermassivos situados nos centros das galáxias.
Uma equipe de astrônomos liderados por Tomoharu Oka, professor da Universidade de Keio, no Japão, descobriu uma nuvem de gás enigmático, chamado CO-0,40-0,22, a apenas 200 anos-luz de distância do centro da Via Láctea. O que torna CO-0,40-0,22 incomum é sua dispersão velocidade surpreendentemente ampla: a nuvem contém gás com uma ampla gama de velocidades. A equipe descobriu esse recurso misterioso com dois telescópios de rádio, a 45 m Telescópio Nobeyama no Japão e no telescópio ASTE no Chile, ambos operados pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão.
Para investigar a estrutura detalhada, a equipe observou CO-0,40-0,22 com a 45-m Telescópio Nobeyama novamente para obter 21 linhas de emissão a partir de 18 moléculas. Os resultados mostram que a nuvem tem uma forma elíptica e é constituído por dois componentes: um componente de baixa densidade compacta mas com uma dispersão muito ampla velocidade de 100 km / s, e um componente que se prolonga denso 10 anos de luz com uma estreita dispersão de velocidade.
O que torna esta dispersão de velocidade tão grande? Não há buracos no interior da nuvem. Além disso, observações de raios-X e infravermelho não encontrou quaisquer objetos compactos. Estas características indicam que a dispersão da velocidade não é causada por uma entrada de energia local, tais como explosões de supernovas.
A equipe realizou uma simples simulação de nuvens de gás atiradas por uma fonte de gravidade forte. Na simulação, as nuvens de gás são primeiro atraídos pela fonte e suas velocidades aumentam à medida que se aproxima dele, atingindo o máximo no ponto mais próximo ao objeto. Depois que as nuvens continuar após o objeto e sua velocidade diminuir. A equipe descobriu que um modelo usando uma fonte de gravidade com 100 mil vezes a massa do Sol dentro de uma área com um raio de 0,3 anos-luz desde o melhor ajuste aos dados observados. "Considerando o fato de que não há objetos compactos são vistos em raios-X ou observações em infravermelho," Oka, o autor principal do artigo que apareceu na revista Astrophysical Journal Letters, explica "tanto quanto sabemos, o melhor candidato para o compacto maciça objeto é um buraco negro. "
Se for esse o caso, esta é a primeira detecção de um buraco negro de massa intermediária. Os astrónomos já sabe cerca de dois tamanhos de buracos negros: buracos negros de massa estelar, formado após as explosões gigantescas de estrelas muito maciças; e buracos negros supermassivos (SMBH) freqüentemente encontrados nos centros das galáxias. A massa de SMBH varia de vários milhões a bilhões de vezes a massa do Sol Um número de SMBHs foram encontrados, mas ninguém sabe como os SMBHs são formadas. Uma idéia é que eles são formados a partir de fusões de muitos buracos negros de massa intermediária. Mas isso levanta um problema, porque até agora nenhuma evidência observacional firme para buracos negros de massa intermediária foi encontrado. Se a nuvem CO-,40-,22, localizado a apenas 200 anos-luz de distância de Sgr A * (a 400 milhões SMBH massa solar no centro da Via Láctea), contém um buraco negro de massa intermediária, pode apoiar o buraco negro de massa intermediária cenário de fusão da evolução SMBH.
Estes resultados abrem uma nova maneira de procurar buracos negros com radiotelescópios. Observações recentes têm revelado que existe uma série de toda a velocidade de dispersão nuvens compactas semelhante ao CO-0,40-0,22. A equipa propõe que algumas dessas nuvens podem conter buracos negros. Um estudo sugeriu que existem 100 milhões de buracos negros na galáxia da Via Láctea, mas observações de raios-X só encontrei dezenas até agora. A maioria dos buracos negros podem ser "dark" e muito difícil de ver diretamente a qualquer comprimento de onda. "As investigações sobre o movimento de gás com radiotelescópios pode fornecer uma forma complementar para procurar buracos negros escuros", disse Oka. "A contínua observações de levantamento de área ampla da Via Láctea com as Nobeyama 45 m telescópio e de alta resolução observações de galáxias próximas, usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) tem o potencial de aumentar o número de candidatos de buraco negro dramaticamente. "
Os resultados da observação foram publicados como Oka et ai."Assinatura de um buraco negro de massa intermédia na Zona Central Molecular da nossa galáxia" em Astrophysical Journal Letters emitidos em 1 de Janeiro de 2016. Os membros da equipa de investigação são Tomoharu Oka, Reiko Mizuno, Kodai Miura, Shunya Takekawa, todos na Universidade de Keio .
Esta pesquisa é suportada pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) Grant-in-Aid para a Investigação Científica (C) No. 24540236.
Fonte da história:
O post acima é reproduzido a partir de materiais fornecidos pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão. Nota: Os materiais pode ser editado por conteúdo e comprimento.
Jornal de referência:
- Tomoharu Oka, Reiko Mizuno, Kodai Miura, Shunya Takekawa ASSINATURA DE UM INTERMEDIÁRIO-MASS BURACO NEGRO NA ZONA CENTRAL MOLECULAR de nossa galáxia The Astrophysical Journal, de 2015..; 816 (1): L7 DOI: 10,3847 / 2041-8205 / 816/1 / L7
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