A descoberta do sinal de raios X corresponde à localização de um misterioso “pequeno ponto vermelho” descoberto pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), fortalecendo ainda mais a teoria de que estes pontos são “estrelas de buraco negro” – enormes e densos aglomerados de gás alimentados pela presença de um buraco negro supermassivo crescente dentro deles.
Estes pequenos pontos vermelhos podem ser a maior descoberta cosmológica do JWST até à data, ou podem ser autodescobertas. energia escura 1998. Se forem o que os astrônomos acreditam, não serviriam apenas como um importante elo perdido na formação de buraco negro supermassivo Mas também galáxia crescendo ao seu redor.
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“A mancha de raios X está presente nos dados do nosso levantamento Chandra há mais de uma década, mas não tínhamos ideia de quão impressionante era até Webb observar este campo”, disse o astrónomo da Universidade de Princeton, Andy Goulding, num relatório. declaração.
O Chandra identificou milhões de fontes de raios X no céu, mas a importância desta, catalogada como 3DHST-AEGIS-12014 (AEGIS refere-se ao All-Wavelength Extended Gross Belt International Survey), só se tornou aparente quando se notou que estava exatamente no mesmo local que um pequeno ponto vermelho visto pelo JWST. A fonte de raios X carrega a mesma energia que a energia dos raios X quasaressas galáxias têm extremamente ativas buraco negrogeralmente o resultado de fusões de galáxias, produzindo gás e fazendo com que o material caia em direção ao buraco negro.
Os pontinhos vermelhos são muito compactos, com algumas centenas no máximo. anos-luz passar. Eles também são vermelhos, o que significa que são muito legais – um estudo recente liderado por Anna de Graaf, de Harvard, encontrou vapor d’água neles, e a presença de vapor d’água nos diz o quão frios esses pequenos pontos vermelhos devem ser, com temperaturas variando de 3.092 a 6.692 graus Fahrenheit (1.700 a 3.700 a 3.700 a 3.700 a 3.700 graus Fahrenheit). Isso parece quente para nós, mas é mais legal do que o nosso sol Na verdade, com exceção das estrelas menos massivas, a maioria das estrelas anã vermelha.
Além disso, o pequeno ponto vermelho é um objeto muito distante que foi medido como tendo existido há 12 mil milhões de anos ou até mais. Medição fotométrica de 3DHST-AEGIS-12014 Telescópio Espacial Hubble Diga-nos, vimos este objeto intrigante que existia há 11,8 bilhões de anos.
A descoberta do pequeno ponto vermelho também pode cumprir um dos principais objetivos científicos do JWST, que é tentar rastrear as origens dos buracos negros supermassivos e das galáxias que se aglomeram em torno deles.
Como nascem os buracos negros supermassivos sempre foi um mistério que confundiu os astrônomos. Eles se formam de baixo para cima, assim como buracos negros menores de massa estelar surgem de supernova Explosões combinadas entre si? Ou formaram-se de cima para baixo, através do colapso de enormes nuvens de gás contendo centenas de milhares ou mesmo milhões de vezes maiores? a massa do nosso sol?
Acredita-se que o pequeno ponto vermelho seja uma nuvem gigante de gás que esconde um buraco negro supermassivo emergente que se alimenta da nuvem, engolindo-a por dentro. A nuvem de gás brilha com o calor e a energia irradiados pelo material que gira em torno do buraco negro e escapa da boca do buraco negro em jatos de partículas carregadas magneticamente colimadas.
Embora os pequenos pontos vermelhos ainda não provem definitivamente que os buracos negros supermassivos se formam através de um processo de cima para baixo, eles sugerem fortemente isso. As novas descobertas do Chandra dão ainda mais credibilidade a esta hipótese.
“Durante anos, os astrónomos têm tentado descobrir o que é o pequeno ponto vermelho,” disse Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, principal autor de um artigo científico que descreve a descoberta. “Em uma frase, esse único objeto de raios X pode ser o que nos permite conectar todos os pontos.”
Se a equipe de Hviding estiver correta, este é o primeiro pequeno ponto vermelho descoberto brilhando em raios X. Buracos negros supermassivos comuns em crescimento, como aquele no centro de um quasar, brilham em raios X quando o material é aquecido a milhões de graus à medida que cai em direção ao buraco negro. No entanto, o gás que rodeia o ponto absorve os raios X antes de estes escaparem para o espaço, por isso normalmente não vemos o ponto a piscar nos raios X. Isso marca algo diferente com 3DHST-AEGIS-12014.
“Encontrar um pequeno ponto vermelho que pareça diferente de outros pontos vermelhos nos dá novos insights importantes sobre sua dinâmica”, disse DeGraaf.
Então, por que de repente estamos vendo raios X de 3DHST-AEGIS-12014? Presume-se que seja um objeto de transição entre o nascimento do buraco negro supermassivo no Pequeno Ponto Vermelho e os buracos negros supermassivos “nus” que vemos crescer nos centros das galáxias ativas. Dentro do Pequeno Ponto Vermelho, o buraco negro continua a crescer consumindo as nuvens de dentro para fora, eventualmente causando buracos nas nuvens que servem como janelas para o centro do Pequeno Ponto Vermelho e para o buraco negro supermassivo que os astrónomos acreditam que se esconde lá. Os raios X escapam por essas janelas.
Além disso, embora o sinal de raios X seja fraco a distâncias tão grandes, as observações do Chandra mostram que o brilho dos raios X de 3DHST-AEGIS-12014 pode mudar. Isso acontece quando uma nuvem gigante de gás gira e diferentes janelas de visualização (algumas grandes, outras pequenas) aparecem.
A verdadeira identidade do pequeno ponto vermelho do JWST correspondente aos raios X do Chandra ainda não foi determinada; uma possibilidade externa é que possa ser um buraco negro supermassivo rodeado por uma forma exótica de poeira quente. No entanto, tal poeira nunca foi vista antes, tornando isto improvável.
“Se confirmarmos que a mancha de raios X é um Pequeno Ponto Vermelho de transição, não só será o primeiro do seu género, como poderemos ver o núcleo do Pequeno Ponto Vermelho pela primeira vez”, disse Hanpu Liu, da Universidade de Princeton. “Teremos também a evidência mais forte até agora de que o crescimento de buracos negros supermassivos está no centro de parte, se não de toda, da população do Pequeno Ponto Vermelho.”
Se esta hipótese for confirmada, o pequeno ponto vermelho tornar-se-ia uma peça-chave do puzzle na formação de galáxias e dos seus buracos negros supermassivos, permitindo aos astrónomos descobrir a história inicial de galáxias como a nossa. Via Láctea ——O sonho de se tornar astrônomo a partir de então Edwin Harbour admitiu Existem outras galáxias além da nossa.
O estudo foi publicado em março Comunicações do Jornal Astrofísico.
