Fatos e Fotos do Universo

Ilustração artística de um buraco negro supermassivo no centro de uma radiogaláxia, lançando jatos poderosos (mostrados em rosa) até o meio circungaláctico (CGM) da galáxia. O estudo revela que esses jatos não iluminam o gás circundante igualmente em todas as direções. Em vez disso, o gás hidrogênio brilha (mostrado em vermelho) com maior intensidade ao longo da trajetória dos jatos de rádio. Isso sugere que os buracos negros podem enviar energia muito além do centro da galáxia e moldar o reservatório de gás maior que regula a formação estelar e o destino das galáxias. Utilizamos dados ópticos do levantamento DESI e observações de rádio do LOFAR Two meter Sky Survey (LoTss). Crédito: Hailey Nelson/Universidade Estadual do Arizona. As galáxias são enormes e abrigam centenas de bilhões de estrelas. Essas estrelas se formam a partir de gás frio e denso. Toda galáxia grande, incluindo a Via Láctea, é envolta por um imenso envelope de gás chamado meio circungaláctico, ou MCG. Esse reservató...

Imagens do instrumento GRAVITY da região ao redor de Sgr A*. Crédito: K. Abd El Dayem et al. Astrônomos descobriram a estrela mais rápida conhecida em nossa galáxia, a Via Láctea, orbitando o buraco negro em seu centro. A estrela, chamada S301, foi detectada pelo Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e atinge velocidades de 25.000 km/s enquanto viaja ao redor do buraco negro de quatro milhões de massas solares. Ela se aproxima mais do buraco negro do que qualquer outra estrela observada anteriormente, tão perto que sente os efeitos de sua rotação. "Décadas de monitoramento cuidadoso de estrelas orbitando o buraco negro central da nossa galáxia, Sagitário A*, levaram a descoberta desta estrela. Por orbitar tão perto de Sagitário A*, a S301 abre uma nova janela para as propriedades fundamentais do espaço-tempo neste ambiente extremo que é o de um buraco negro", afirma o ganhador do Prêmio Nobel Reinhard Genzel, diretor do Instituto M...

Impressão artística de uma estrela hiperveloz ejetada da Grande Nuvem de Magalhães (mostrada à direita). Quando um sistema estelar binário se aventura muito perto de um buraco negro supermassivo, as intensas forças gravitacionais separam o par. Uma estrela é capturada em uma órbita apertada ao redor do buraco negro, enquanto a outra é arremessada para fora em velocidades extremas, tornando-se uma estrela hiperveloz. A ilustração inserida descreve esse processo: o caminho orbital do binário original é mostrado como linhas entrelaçadas, com uma estrela sendo capturada pelo buraco negro (próximo ao centro da inserção) enquanto a outra é ejetada para o espaço (canto inferior direito). Crédito: CfA/Melissa Weiss Astrônomos descobriram fortes evidências do buraco negro supermassivo mais próximo fora da galáxia Via Láctea. Este buraco negro gigante está localizado na Grande Nuvem de Magalhães, um dos vizinhos galácticos mais próximos. Para fazer essa descoberta, os pesquisadores traçaram os c...

A imagem icônica do buraco negro supermassivo no centro de M87  teve sua primeira reformulação oficial com a ajuda do aprendizado de máquina. A nova imagem expõe ainda mais uma região central que é maior e mais escura, cercada pelo gás brilhante em forma de um "donut magro". A equipe usou os dados obtidos pela colaboração do Event Horizon Telescope (EHT) em 2017 e alcançou, pela primeira vez, a resolução total da matriz. Em 2017, a colaboração do EHT usou uma rede de sete telescópios pré-existentes em todo o mundo para coletar dados sobre o M87, criando um “telescópio do tamanho da Terra” para formar aprimeira imagem de um buraco negro, divulgada em 2019. No entanto, como é inviável cobrir toda a superfície da Terra com telescópios, surgem lacunas nos dados – como peças faltando em um quebra-cabeça. "Com nossa nova técnica de aprendizado de máquina, PRIMO (modelagem interferométrica de componentes principais), conseguimos atingir a resolução máxima da matriz atual",...

Concepção artística de um buraco negro supermassivo que foi ejetado de sua galáxia hospedeira como resultado de uma disputa entre ele e dois outros buracos negros. À medida que o buraco negro atravessa o espaço intergaláctico, ele comprime um gás tênue à sua frente. Isso precipita o nascimento de estrelas azuis quentes. Esta ilustração é baseada em observações do Telescópio Espacial Hubble de uma "trilha" de estrelas de 200.000 anos-luz atrás de um buraco negro escapando.  Há um monstro invisível à solta, atravessando o espaço intergaláctico tão rápido que, se estivesse em nosso sistema solar, poderia viajar da Terra à Lua em 14 minutos. Este monstro - um possível buraco negro supermassivo - pesando até 20 milhões de sóis, deixou para trás uma trilha de estrelas recém-nascidas de 200.000 anos-luz de comprimento nunca antes vista, duas vezes o diâmetro da nossa galáxia, a Via Láctea. É provavelmente o resultado de um raro e bizarro jogo de bilhar galáctico entre três enormes b...

Um novo estudo usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA rastreou dois pares de buracos negros supermassivos em galáxias anãs em rota de colisão. Esta é a primeira evidência de um encontro tão iminente, fornecendo aos cientistas informações importantes sobre o crescimento de buracos negros no início do Universo. Por definição, as galáxias anãs contêm estrelas com uma massa total inferior a 3 bilhões de Sóis – ou cerca de 20 vezes menos que a Via Láctea. Os astrônomos há muito suspeitam que as galáxias anãs se fundem, particularmente no universo relativamente primitivo, para crescer nas galáxias maiores vistas hoje. No entanto, a tecnologia atual não pode observar a primeira geração de fusões de galáxias anãs porque elas são extraordinariamente fracas em suas grandes distâncias. Outra tática - procurar fusões de galáxias anãs mais próximas - não teve sucesso até o momento. O novo estudo superou esses desafios implementando um levantamento sistemático de observações profundas de r...

Os astrônomos capturaram uma colisão espetacular e contínua entre pelo menos três aglomerados de galáxias. Dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA, XMM-Newton da ESA (Agência Espacial Europeia) e um trio de radiotelescópios estão ajudando os astrônomos a descobrir o que está acontecendo nesta cena confusa. Colisões e fusões como essa são a principal maneira pela qual os aglomerados de galáxias podem crescer nos gigantescos edifícios cósmicos vistos hoje. Estes também atuam como os maiores aceleradores de partículas do universo. O gigante aglomerado de galáxias formado a partir desta colisão é Abell 2256, localizado a 780 milhões de anos-luz da Terra. Esta imagem composta de Abell 2256 combina raios-X de Chandra e XMM em azul com dados de rádio coletados pelo Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), Low Frequency Array (LOFAR) e Karl G. Jansky Very Large Array (VLA). tudo em vermelho, além de dados ópticos e infravermelhos de Pan-STARRs em branco e amarelo claro. Os astrônomos q...

Observações feitas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO revelaram pela primeira vez que uma estrela que orbita o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea se move exatamente como previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein. Sua órbita tem a forma de uma roseta e não de uma elipse, como previsto pela teoria da gravidade de Newton. Esse efeito, conhecido como precessão de Schwarzschild, nunca fora medido para uma estrela em torno de um buraco negro supermassivo. Esta concepção artística ilustra a precessão da órbita da estrela, com o efeito exagerado para facilitar a visualização. Crédito: ESO / L. Calçada Observações feitas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO revelaram pela primeira vez que uma estrela que orbita o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea se move exatamente como previsto pela teoria geral da relatividade de Einstein. Sua órbita tem a forma de uma roseta e não de uma elipse, como previsto pela teoria da gravidade de Newton. Esse re...

A maior explosão vista no Universo foi detectada. Esta erupção gigantesca e recorde atingiu um buraco negro em um aglomerado de galáxias distantes a centenas de milhões de anos-luz de distância. Os astrônomos fizeram essa descoberta usando dados de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e XMM-Newton da ESA e dados de rádio do Murchison Widefield Array (MWA) na Austrália e o Telescópio de Rádio Metrewave Gigante (GMRT) na Índia. A explosão incomparável foi detectada no aglomerado de galáxias Ophiuchus, que fica a cerca de 390 milhões de anos-luz da Terra. Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, contendo milhares de galáxias individuais, matéria escura e gás quente. No centro do aglomerado de Ophiuchus, há uma grande galáxia que contém um buraco negro supermassivo. Os pesquisadores pensam que a fonte da erupção gigantesca é esse buraco negro. Embora os buracos negros sejam famosos por puxar material em sua direção...

Órbitas dos objetos G no centro da nossa galáxia, com o buraco negro supermassivo indicado por uma cruz branca. Estrelas, gás e poeira estão em segundo plano. Crédito: Anna Ciurlo, Grupo Tuan Do / UCLA Galactic Center Astrônomos da Galactic Center Orbits Initiative da UCLA descobriram uma nova classe de objetos bizarros no centro de nossa galáxia, não muito longe do buraco negro supermassivo chamado Sagitário A*. Eles publicaram sua pesquisa na revista Nature. "Esses objetos parecem gás e se comportam como estrelas", disse Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman da UCLA e Professora de Astrofísica Arthur E. Levine da Universidade da Califórnia e diretora do Galactic Center Group da UCLA. Os novos objetos parecem compactos na maioria das vezes e se alongam quando suas órbitas os aproximam do buraco negro. Suas órbitas variam de 100 a 1.000 anos, disse a principal autora Anna Ciurlo, pesquisadora de pós-doutorado da UCLA. O grupo de pesquisa de Ghez identificou um objeto incom...

Uma galáxia a cerca de 23 milhões de anos-luz de distância é um local de impressionantes e contínuos fogos de artifício. Esse show de luzes galáctico envolve um buraco negro gigante, ondas de choque e vastos reservatórios de gás. Esta exibição de fogos de artifício galáctico está ocorrendo na NGC 4258, também conhecida como M106, uma galáxia espiral como a nossa Via Láctea. Essa galáxia é famosa, no entanto, por algo que a nossa galáxia não possui - dois braços espirais extras que brilham em raios-X, luz óptica e rádio. Esses recursos, ou braços anômalos, não estão alinhados com o plano da galáxia, mas sim se cruzam com ele. Os braços anômalos são vistos nesta nova imagem composta, onde os raios X obtidos pelo Observatório de Raios X Chandra são azuis, os dados de rádio do Very Large Array Karl Jansky são roxos, os dados ópticos do Telescópio Espacial Hubble são amarelos e infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer são vermelhos. Um novo estudo feito com Spitzer mostra que onda...

Teóricos em dois campos desafiaram a sabedoria recebida de que os planetas orbitam apenas estrelas como o Sol. Eles propuseram a possibilidade de milhares de planetas em torno de um buraco negro supermassivo. "Com as condições certas, os planetas podem ser formados mesmo em ambientes hostis, como em torno de um buraco negro", diz Keiichi Wada, professor da Universidade Kagoshima que pesquisa núcleos galácticos ativos, objetos luminosos energizados por buracos negros. De acordo com as teorias mais recentes, os planetas são formados a partir de agregados de poeira fofos em um disco protoplanetário em torno de uma estrela jovem. Mas jovens estrelas não são os únicos objetos que possuem discos de poeira. Em uma nova abordagem, os pesquisadores se concentraram em discos pesados ​​em torno de buracos negros supermassivos nos núcleos das galáxias. "Nossos cálculos mostram que dezenas de milhares de planetas com 10 vezes a massa da Terra poderiam ser formados a cerca de 10 ...

A galáxia irregular NGC 6240. Novas observações mostram que ela abriga não dois, mas três buracos negros supermassivos em seu núcleo. O buraco negro do norte (N) está ativo e era conhecido anteriormente. A nova imagem ampliada de alta resolução espacial mostra que o componente sul consiste em dois buracos negros supermassivos (S1 e S2). A cor verde indica a distribuição do gás ionizado pela radiação ao redor dos buracos negros. As linhas vermelhas mostram os contornos da luz das estrelas da galáxia e o comprimento da barra branca corresponde a 1000 anos-luz. Crédito: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Colaboração Hubble e A Evans (Universidade da Virgínia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University) Uma equipe de pesquisa internacional liderada por cientistas de Göttingen e Potsdam provou pela primeira vez que a galáxia NGC 6240 contém três buracos negros supermassivos. As observações únicas, publicadas na revista Astronomy & Astrophysi...

Demonstração de como descrever a forma de qualquer buraco de minhoca simétrico - um buraco negro que teoricamente pode ser uma espécie de portal entre dois pontos no espaço e no tempo. Um novo estudo descreve um método para detectar um fenômeno especulativo que há muito tempo capturou a imaginação dos fãs de ficção científica: buracos de minhoca, que formam uma passagem entre duas regiões separadas do espaço-tempo. Tais caminhos poderiam conectar uma área do nosso universo a um tempo e/ou local diferente dentro do nosso universo, ou a um universo completamente diferente. A existência de buracos de minhoca está em debate. Mas em um artigo publicado em 10 de outubro na Physical Review D, os físicos descrevem uma técnica para detectar essas pontes. O método se concentra em detectar um buraco de minhoca em torno de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea. Embora não haja evidências de um buraco de minhoca lá, é um bom lugar para procurar um, porque é espe...

Imagem do ALMA mostrando dois discos de gás se movendo em direções opostas ao redor do buraco negro na galáxia NGC 1068. As cores nesta imagem representam o movimento do gás: azul é material se movendo em nossa direção, vermelho se afastando. Os triângulos brancos são adicionados para mostrar o gás acelerado que é expelido do disco interno - formando uma nuvem densa e obscura ao redor do buraco negro. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), V. Impellizzeri; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello No centro de uma galáxia chamada NGC 1068, um buraco negro supermassivo se esconde dentro de uma espessa nuvem de poeira e gás em forma de anel. Quando os astrônomos usaram o ALMA para estudar essa nuvem com mais detalhes, eles fizeram uma descoberta inesperada que poderia explicar por que os buracos negros supermassivos cresceram tão rapidamente no início do Universo. "Graças à resolução espetacular do ALMA, medimos o movimento do gás nas órbitas internas ao redor do buraco negro", explica V...

Uma simulação mais realista do buraco negro apresentado no filme Interestelar. No filme de 2014, Interestelar , os astronautas investigam planetas que orbitam um buraco negro supermassivo como potenciais lares para a vida humana. Um buraco negro supermassivo distorce o espaço-tempo, de acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, e pelo menos um dos planetas do filme, chamado planeta Miller, experimentou o tempo passando a uma velocidade mais lenta. A cada hora que os astronautas passavam no planeta, vários anos se passavam fora da influência do buraco negro. A mudança de tempo afetaria drasticamente se um planeta próximo a um buraco negro supermassivo poderia sustentar vida, de acordo com um novo artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv . A distorção temporal da relatividade geral afeta não apenas a passagem do tempo, mas também o tipo de luz que chega ao planeta, com implicações para qualquer vida lá. Embora a probabilidade de um planeta habitável orbitar ...

Cerca de 3,5 milhões de anos atrás, uma explosão gigantesca de energia surgiu no centro de nossa galáxia, a Via Láctea. A radiação liberada explodiu em dois cones energizados que eram tão poderosos que o impacto foi sentido a 200.000 anos-luz de distância. Um feixe de energia titânico e em expansão surgiu perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, há apenas 3,5 milhões de anos, enviando uma rajada de radiação em forma de cone pelos dois polos da Galáxia e pelo espaço profundo. Essa é a conclusão resultante de uma pesquisa realizada por uma equipe de cientistas liderada pelo professor Joss Bland-Hawthorn do Centro Australiano de Excelência ARC para Toda Astrofísica Celeste em 3 Dimensões (ASTRO 3D) e que será publicada em breve no The Astrophysical Journal. O fenômeno, conhecido como surto de Seyfert, criou dois enormes "cones de ionização" que cortaram a Via Láctea - começando com um diâmetro relativamente pequeno perto do buraco negro e se expandindo ...

Um novo estudo liderado por astrônomos da Universidade de Maryland documentou seis galáxias comuns cujos núcleos apresentam linhas de emissão de baixa ionização (LINERs; esquerda) transformando repentinamente em quasares (à direita), lar do núcleo mais brilhante de todos os núcleos galácticos ativos. Crédito: (Esquerda; imagens de infravermelho e luz visível): ESA / Hubble, NASA e S. Smartt (Queen's University Belfast); (Direita; conceito do artista): NASA / JPL-Caltech As galáxias vêm em uma ampla variedade de formas, tamanhos e brilho, variando de galáxias vulgarmente comuns a galáxias luminosas ativas. Enquanto uma galáxia comum é visível principalmente por causa da luz de suas estrelas, uma galáxia ativa brilha mais forte em seu centro, ou núcleo, onde um buraco negro supermassivo emite uma rajada constante de luz brilhante, pois consome vorazmente gás, poeira e estrelas nas proximidades. Em algum lugar do espectro entre galáxias comuns e ativas está outra classe, conheci...

As estruturas em forma de bolhas se estendem verticalmente acima e abaixo do plano da galáxia. A Via Láctea está soprando bolhas. Duas bolhas gigantes de rádio, que se estendem da galáxia por mais de 1.400 anos-luz, foram descobertas em dados de raios-X. Os astrônomos pensam que as bolhas começaram a se formar há alguns milhões de anos devido a algum tipo de evento cataclísmico próximo ao buraco negro supermassivo central da galáxia. A localização das bolhas também corresponde à faixa de mais de 100 estreitos filamentos magnetizados de emissões de rádio que se estendem por dezenas de anos-luz de comprimento. Descoberto pela primeira vez há 35 anos, a origem desses filamentos permaneceu um mistério, mas a descoberta das bolhas agora pode fornecer uma resposta. "Os filamentos são um mistério há muito tempo", disse Ian Heywood, astrônomo da Universidade de Oxford e principal autor da nova descoberta. Ele diz que os resultados sugerem que o evento que criou as bolhas també...