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dez
10

Medindo a Temperatura da Galáxia

Essa semana a Universe Today publicou um artigo muito interessante sobre temperatura de uma galáxia.

Adaptei o texto originalmente escrito por NICHOLOS WETHINGTON em 9 de dezembro 2010

http://www.universetoday.com/81579/taking-a-galaxys-temperature/

A imagem mostra a variação de temperatura em ngc 5813, englobando uma região de 367 mil anos-luz de diâmetro, com temperaturas marcadas em milhões de graus. O vermelho indicam regiões mais quentes e azuis mais frias. Crédito: X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Randall et al., Optical: SDSS

 

O papel que os buracos negros supermassivos desempenham na formação de galáxias é um tópico “quente” em astronomia. Usando o Observatório Chandra X-Ray , uma equipe internacional de astrônomos foi capaz de elaborar o mapa de temperatura de uma galáxia, NGC 5813, que fica no grupo de galáxias Virgo III.

O novo mapa mostra com detalhes nunca vistos os períodos de atividade do Núcleo Galáctico Ativo (AGN), que está associado ao buraco negro super massivo que fica em seu centro. Eles descobriram que erupções regulares do centro galáctico  mantem a temperatura do gás na região da galáxia, continuamente reaquecendo o gás, que em outra situação resfriaria.

Dr. Scott Randall da equipe do Chandra disse, “Embora existam outros sistemas que mostrem essas erupções, este é ainda o único sistema onde choques ambíguos de múltiplas erupções são vistos. Isso nos permite medir diretamente o aquecimento provocado pelos choques e diretamente observar como esses choques acontecem. Assim, no momento, NGC 5813 perfeitamente adequado para o estudo do aquecimento nos núcleos galácticos.”

Ao estudar imagens feitas pelo Chandra e combiná-las  com aquelas feitas pelo Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT)  e o Southern Astrophysical Research Telescope (SOAR),foi possível detectar grandes cavidades produzidas por períodos de atividade no buraco negro super massivo. Os pesquisadores encontraram 3 pares de grandes cavidades, correspondentes a erupções ativas no núcleo da galáxia há 3 milhões e 20 milhões e 90 milhões de anos atrás.

Dr. Randall explica, “ Esse é um importante resultado para a formação e evolução estelar. O Núcleo ativo da galáxia aquece o gás, evitando que o mesmo esfrie e que forme grandes quantidades de estrelas. Já foram propostos vários modelos de evolução das galáxias que requerem este tipo de” feedback do AGN” próximo aos centros das galáxias para explicar diferenças observadas entre elas.Aqui mostramos explicitamente que esse tipo de feedback pode acontecer, pelo menos nesse sistema.”

 

 

Crédito: NASA/CXC/SAO/S.Randall et al.

Como se pode observar na imagem acima, várias erupções do Centro galáctico criam ondas de choque no gás perto do centro da galáxia. À medida que essas ondas de choque se expandiram e que a galáxia evoluiu  ao longo dos anos, o calor gerado pelos choques se espalhou para fora e para dentro no gás que circunda a  NGC 5813.

A saída dos jato que jorram a partir do buraco negro supermassivo no centro variam ao longo de uma extensão de cerca de 10 milhões de anos, e a quantidade de energia que cada explosão expele é bastante variável – a diferença entre as duas últimas maiores explosões, por exemplo, é quase de uma ordem de grandeza.

O gás entre todas as galáxias num aglomerado se chama intracluster medium (meio intra-aglomerado-ICM). O calor – que é produzido pela fricção de gases nas bordas de cada onda de choque- se irradia para dentro do gás circundante, aumentando sua temperatura.

Esse processo é cíclico, embora detalhes dos mecanismos envolvidos ainda sejam algo não completamente compreendido. Dr. Randall explicou esse processo:

“… O gás esfria radiativamente, e corre em direção ao Núcleo Galáctico. O gás frio é rapidamente acrescido pelo buraco negro, gerando uma explosão energética. A explosão aquece o gás (através de choques), impedindo a entrada e desabastecendo o núcleo galáctico. O gás é então capaz de resfriar uma vez mais e o ciclo se repete, com, neste caso, um período de cerca de 10 milhões de anos. No entanto, os detalhes de como o jato e a interação com o meio intra-aglomerado não estão bem compreendidos, e não está claro o quão bem este modelo simples descreve a realidade. Nosso objetivo com o Chandra é aprofundar o entendimento dos pormenores desse processo, provavelmente através de comparações com simulações numéricas detalhadas.

 

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