Nosso buraco negro supermassivo tem feito uma dieta por milhões de anos … mas quando foi a último vez que expeliu energia?

Centro de Vôo Espacial Goddard da Nasa

A Via Láctea aparece como uma estrutura relativamente plana quando vista ao longo do seu plano em luz visível. A emissão de raios gama, no entanto, pinta um quadro diferente: duas enormes estruturas que se projetam para fora da protuberância da galáxia como uma enorme ampulheta. Chamadas as bolhas de Fermi, estas estruturas são o resultado do buraco negro supermassivo da Via Láctea que engoliu gás interestelar no passado. Usando o Telescópio Espacial Hubble (HST), os astrônomos já determinaram exatamente quando essas estruturas se formaram.

Uma equipe de astrônomos liderada por Rongmon Bordoloi, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, usou quasares distantes para traçar a estrutura e o movimento da bolha norte de Fermi, que sobe 23 mil anos-luz acima do plano da Via Láctea e contém gás suficiente para criar 2 milhões estrelas. Ao observar a luz ultravioleta de 46 quasares com o Cosmic Origins Spectrograph (COS) em HST (e adicionando uma observação de quasar com HST Space Telescope Imaging Spectrograph), a equipe mapeou os movimentos de gás fresco dentro da bolha para fixar a sua idade: 6 a 9 milhões de anos.

A maioria das galáxias contém um buraco negro supermassivo no centro, e nossa Via Láctea não é exceção. Sgr A * reside na protuberância da Via Láctea e tem uma massa equivalente a 4,5 milhões de massas solares. Hoje, Sgr A * é relativamente quieto, acrecendo lentamente à medida que a galáxia envelhece. Em contraste, os quasares são buracos negros maciços e supermassivos nos centros de galáxias no início do universo, sugando quantidades enormes de gás e poeira que brilham intensamente à medida que o material é canalizado em um disco de acreção antes de finalmente passar para o buraco negro. Como esses buracos negros mais jovens, os astrônomos acreditam que nosso próprio buraco negro supermassivo estava mais uma vez ativo, em um momento em que a galáxia ainda estava se formando eo material era mais abundante para acreção.

Às vezes, entretanto, o material não chega até o buraco negro. A matéria pode escapar ao longo do eixo de rotação do buraco negro, saindo da área – e muitas vezes da galáxia completamente – como enormes saídas que abrangem dezenas ou centenas de milhares de anos-luz. As Bolhas de Fermi da Via Láctea são uma saída; Eles foram descobertos em 2015 e nomeados após o telescópio Fermi Gamma-Ray Telescope da NASA, que os avistou.

Aprender mais sobre as origens dessas saídas requer informações sobre seu movimento. “Nós traçamos as saídas de outras galáxias, mas nunca conseguimos realmente mapear o movimento do gás”, disse Bordoloi em um comunicado à imprensa Anunciando os resultados do seu grupo. O trabalho também apareceu na edição de 10 de janeiro de 2017 do The Astrophysical Journal. “A única razão pela qual podemos fazê-lo aqui é porque estamos dentro da Via Láctea. Este ponto de vista nos dá um assento na primeira fila para mapear a estrutura cinemática da saída da Via Láctea. ”

À medida que a luz dos quasares viaja através da bolha para chegar à Terra, destaca o gás na própria bolha, permitindo que os astrônomos determinem informações como sua composição química, temperatura e movimento. O gás “frio” na bolha de Fermi, que contém elementos como o silício e o carbono, atingiu 2 milhões de milhas por hora e alcança temperaturas de 9.800 graus Celsius.

Esse gás é realmente provável gás do disco da galáxia que foi varrido por e integrado no próprio fluxo, que tem temperaturas de até 18 milhões de graus F (quase 10 milhões de graus C). São essas altas temperaturas que fazem com que o gás brilhe em luz energética, como os raios gama.

Uma vez que o movimento do gás – sua direção de movimento e velocidade – foi medido, os astrônomos usaram esses dados para voltar o relógio e identificar quando o gás começou a se mover. Esta origem é também a última “refeição grande” sabida apreciada por Sgr A *, que não controlou sugar para baixo uma quantidade tão significativa da matéria desde então.
“O que nós encontramos é que um evento muito forte, energético aconteceu 6 milhão a 9 milhão anos há,” Bordoloi explicado. “Pode ter sido uma nuvem de gás que flui para dentro do buraco negro, que disparou jatos de matéria, formando os lóbulos gêmeos de gás quente visto em raios-X e observações de raios gama. Desde então, o buraco negro acaba de comer lanches. ”

Via Astronomy: Alison Klesman