"Estes objetos estelares empoeirados se movem extremamente rápido e perto do buraco negro supermassivo da nossa galáxia. É fascinante vê-los se movimentando de ano para ano ”, disse Anna Ciurlo, líder de uma equipe de pesquisadores que utilizaram 12 anos de dados coletados pelo Observatório WM Keck, em Maunakea, Havaí. "Como eles chegaram lá? E o que eles vão se tornar? Eles devem ter uma história interessante para contar".
Os pesquisadores fizeram sua descoberta, obtendo medidas espectroscópicas da dinâmica de gás do Centro Galáctico usando o Espectrógrafo de Imagem Infravermelho de Supressão de OH do Observatório Keck (OSIRIS, na sigla em inglês).
"Começamos este projeto pensando que, se observássemos cuidadosamente a complicada estrutura de gás e poeira perto do buraco negro supermassivo, poderíamos detectar algumas mudanças sutis na forma e velocidade", disse Randy Campbell, chefe de operações científicas do Observatório Keck. "Foi bastante surpreendente detectar vários objetos que têm movimentos e características muito distintas que os colocam na classe G de objetos, ou objetos estelares empoeirados".
Astrônomos descobriram objetos classe G no buraco negro da Via Láctea há mais de uma década; o G1 foi visto pela primeira vez em 2004, e o G2 foi descoberto em 2012. Ambos foram imaginados serem nuvens de gás até que eles fizeram sua passagem mais próxima do buraco negro supermassivo. G1 e G2 de alguma forma conseguiram sobreviver à atração gravitacional do buraco negro, que pode destruir as nuvens de gás.
"Se fossem nuvens de gás, o G1 e o G2 não teriam conseguido permanecer íntegros", disse Mark Morris, professor de astronomia da UCLA, co-investigador principal e membro da Propostas de Órbitas do Centro Galáctico (GCOI, na sigla em inglês), também da UCLA. “Nossa visão dos objetos G é que eles são estrelas inchadas - estrelas que se tornaram tão grandes que as forças de maré exercidas pelo buraco negro central podem puxar a matéria de suas atmosferas estelares quando as estrelas se aproximam o suficiente, mas tem um núcleo estelar com massa suficiente para permanecer íntegra.
A questão é então, por que eles são tão grandes? "Parece que muita energia foi despejada nos objetos-G, fazendo-os inchar e crescer mais do que estrelas típicas. GCOI acha que esses objetos-G são o resultado de fusões estelares - onde duas estrelas orbitando uma ao redor da outra, conhecidas como binárias, se colidem devido à influência gravitacional do buraco negro gigante. Durante um longo período de tempo, a gravidade do buraco negro altera as órbitas das estrelas binárias até que a dupla colida. O objeto combinado que resulta dessa fusão violenta poderia explicar de onde veio o excesso de energia.
"No rescaldo de tal fusão, o único objeto resultante seria 'inchado', ou distendido, por um período de tempo bastante longo, talvez um milhão de anos, antes de se estabelecer e parecer uma estrela de tamanho normal" disse Morris.
"É isso que eu acho mais emocionante", disse Andrea Ghez, fundador e diretor do GCOI. "Se esses objetos são de fato sistemas estelares binários que foram levados a se fundir através de sua interação com o buraco negro supermassivo central, isso pode nos fornecer percepções sobre um processo que pode ser responsável pelas fusões de buracos negros de massa estelar recentemente descobertas que foram detectadas através de ondas gravitacionais".
O que torna objetos-G incomuns é o seu "inchaço". É raro para um estrela ser camuflada por uma camada de poeira e gás tão espessa que os astrônomos não vêem a estrela diretamente. Eles só vêem o envelope incandescente de poeira. Para ver os objetos através de seu ambiente nebuloso, Campbell desenvolveu uma ferramenta chamada OSIRIS-Volume Display (OsrsVol).
"Osiris nos permitiu isolar esses objetos-G da emissão de fundo e analisar os dados espectrais em três dimensões: duas dimensões espaciais e a dimensão de comprimento de onda que fornece informações de velocidade", disse Campbell. "Uma vez que fossemos capazes de distinguir os objetos em um cubo de dados 3-D, poderíamos rastrear seu movimento ao longo do tempo em relação ao buraco negro".
"O Observatório Keck tem observado o Centro Galáctico todos os anos por 20 anos com alguns dos melhores instrumentos e tecnologias", disse Ciurlo. "Só isso dá uma qualidade muito alta e um conjunto de dados consistente, o que nos permitiu aprofundar a análise dos dados.
Essas fontes de infravermelho recentemente descobertas poderiam ser potencialmente objetos G - G3, G4 e G5 - porque compartilham as características físicas de G1 e G2.
A equipe continuará a seguir o tamanho e a forma das órbitas dos objetos G, o que poderia fornecer pistas importantes sobre como elas se formaram.
 |
| Este cubo de dados de espectro 3-D foi produzido usando um software chamado OsrsVol, abreviatura de OSIRIS-Volume Display. Esta ferramenta de renderização de volume personalizada foi idealizada para separar os objetos-G da emissão de fundo. Uma vez que a análise 3-D foi realizada, a equipe pôde distinguir claramente os objetos-G, o que lhes permitiu seguir seu movimento e ver como eles se comportam em torno do buraco negro supermassivo. |
"Teremos que esperar algumas décadas para que isso aconteça; cerca de 20 anos para o G3 e várias décadas para o G4 e G5", disse Morris. "Enquanto isso, podemos aprender mais sobre esses objetos seguindo sua evolução dinâmica usando OSIRIS".
"Entender os objetos-G pode nos ensinar muito sobre o fascinante e ainda misterioso ambiente do centro galáctico. Há tantas coisas acontecendo que todo processo localizado pode ajudar a explicar como esse ambiente extremo e exótico funciona", disse Ciurlo.
Fonte: Space Daily via Keck Observatory
Comentários
Postar um comentário