Os astrônomos descobriram um quasar distante – ou o núcleo ativo de uma galáxia – alimentado por um buraco negro supermassivo que sopra vento a uma velocidade recorde de 201 milhões de milhas (323 milhões de quilômetros) por hora, 30% da velocidade da luz. É um vento de buraco negro que se move rapidamente, especialmente em comprimentos de onda ultravioleta.
O quasar movido por um buraco negro, conhecido como J2318, tem incríveis 1,7 bilhões de vezes a massa do Sol e está localizado a 3 bilhões de anos-luz de distância. Embora seja uma massa bastante regular Um buraco negro supermassivoDe acordo com Patrick Hall, membro da equipe e pesquisador da Universidade de York, essas velocidades do vento não são típicas.
“Dada a sua velocidade, o vento deste quasar pode ser chamado de furacão Tipo 79”, disse o líder da equipe e pesquisador da Universidade de York, Lucas Seaton. disse em um comunicado. “Cada tipo de furacão é cerca de 20% mais rápido do que o tipo abaixo dele. Chamá-lo de tipo 79 dá uma indicação de quão rápido ele é, mas esses ventos são diferentes de tudo na Terra.”
Pensa-se que todas as galáxias massivas albergam um buraco negro supermassivo no seu coração, milhões ou milhares de milhões de vezes maior. o solMas nem todos esses titãs cósmicos alimentam quasares ou emitem ventos tão incrivelmente poderosos. Quasares Esses buracos negros supermassivos centrais se formam quando estão rodeados por grandes quantidades de gás e poeira. Esses discos alimentam gradualmente os buracos negros.
Vento do buraco negro vs. vento da Terra
Como você pode imaginar, massas milhões ou bilhões de vezes maiores que a do Sol criam forças gravitacionais incríveis, e isso significa que os discos de acreção podem ter poderosas forças de maré que criam fricção e brilham intensamente em todo o espectro eletromagnético. Esta radiação empurra o material para longe dos discos de acreção na forma de “ventos” extremos de buracos negros.
“Nos quasares, frequentemente vemos ventos de gás sendo soprados para longe do buraco negro pela luz do quasar”, disse Seiden. “Observa-se que o vento em J2318 é 30% mais rápido em comprimentos de onda ultravioleta. velocidade da luz. Um vento rápido pode ser visto mesmo em comprimentos de onda de raios X, mas J2318 é o mais rápido já detectado em comprimentos de onda UV.”
Os ventos dos buracos negros são impulsionados pela radiação, fótons empurrados por partículas de luz refletidas nos átomos (e não causados pela pressão atmosférica), tornando esses ventos cósmicos muito diferentes dos ventos atmosféricos da Terra.
“Os quasares emitem tantos fotões que esses pequenos impulsos resultam em velocidades extremas,” disse Seiden. “O problema é que os fótons retiram todos os elétrons dos átomos, tornando-os invisíveis. Como acelerar o gás e deixar intactos os íons de carbono e silício que vemos é um quebra-cabeça!”
Para resolver este enigma, a equipe recorreu a observações de dados feitas pelo SDSS-IV Time-Domain Spectroscopic Survey e pelo SDSS-V Black Hole Mapper como parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) mais amplo.
“Assim como um arco-íris espalha a luz do Sol em diferentes comprimentos de onda e cores, o SDSS espalha a luz de certas estrelas, galáxias e quasares no que chamamos de espectro”, disse Seiden. “A partir desses espectros, na prática, os alunos aprendem a detectar quasares incomuns.”
Este espectro detalhado de J2318 revelou o vento de alta velocidade deste quasar no ultravioleta. O estudo dos ventos de buracos negros como estes é crucial para compreender como as galáxias se formam. Porque são esses ventos que os buracos negros supermassivos trocam energia com seus hospedeiros galácticos. Em particular, esta energia afasta o gás e a poeira que funcionam como matérias-primas para a formação de estrelas, atenuando assim o nascimento de estrelas. Galáxias.
“Esses fluxos intensos têm uma quantidade incrível de energia que pode afetar as galáxias ao seu redor. Eles agem como uma espécie de elo perdido: o elo indescritível entre o núcleo ativo de uma galáxia e o resto da galáxia”, disse a professora associada da Universidade de Washington, Paola Rodriguez Hidalgo. “Este processo tem sido incluído em simulações de formação de galáxias há décadas, e muito mais trabalho precisa de ser feito para o compreender a partir de observações e para garantir que as simulações o tratam corretamente.”
A equipe e outros astrônomos continuarão a caçar ventos de buraco negro de alta velocidade no ultravioleta, mas não estão confiantes de que encontrarão algo tão rápido quanto o de J2318. “Encontrar um fluxo ultravioleta mais rápido do que J2318 não é fácil, mas continuamos a busca no universo próximo. Flores concluiu.
O estudo do painel foi publicado na quinta-feira (4 de junho). O Jornal Astrofísico.
