Esta ilustração compara buracos negros supermassivos crescentes em dois diferentes tipos de galáxias. Um buraco negro supermassivo crescendo em uma galáxia normal teria uma estrutura de gás e poeira em formato de donut ao seu redor (esq). Numa galáxia em fusão, uma esfera de materia obscurece o buraco negro (direita).
Buracos negros são injustamente acusados na cultura popular de engolirem tudo à sua volta. Na realidade, estrelas, gás e poeira podem orbitar buracos negros por longos períodos de tempo, até que uma a importante ruptura jogue o material para seus interiores.
Uma fusão de duas galáxias é uma dessas rupturas. Quando as galáxias se combinam e seus buracos negros centrais se aproximam mutuamente, o gás e a poeira nas vizinhanças são atraídos para os respectivos buracos negros. Uma enorme quantidade de radiação de alta energia é liberada à medida que o material espirala rapidamente em direção ao faminto buraco negro, que se torna o que os astrônomos chamam um núcleo galáctico ativo (AGN).
Um estudo com o uso do telescópio NuSTAR da NASA mostra que nos estágios finais das fusões galácticas, tanto gás e poeira caem em direção aos buracos negros que o extremamente brilhante AGN é encoberto. O efeito combinado da gravidade das duas galáxias desacelera as velocidades rotacionais de gás e poeira que, de outra forma, estariam orbitando-o livremente. Essa perda de energia faz com que o material caia de volta no buraco negro.
"Quanto maior for o progresso da fusão, mais encoberto estará o AGN," disse Claudio Ricci, principal autor do estudo publicado no Monthly Notices Royal Astronomical Society. "Galáxias que estão adiantadas no processo de fusão estão completamente encobertas por um casulo de gás e poeira."
Ricci e colegas observaram a penetrante emissão de raios X de alta energia de 52 galáxias. Cerca de metade delas estava nos estágios finais de fusão. Como o NuSTAR é bastante sensível para detectar os raios X de mais alta energia, foi crucial para estabelecer a quantidade de luz que escapa à esfera de gás e poeira que cobre um AGN.
Tradução de Luiz M. Leitão da Cunha
Black holes get a bad rap in popular culture for swallowing everything in their environments. In reality, stars, gas and dust can orbit black holes for long periods of time, until a major disruption pushes the material in.
A merger of two galaxies is one such disruption. As the galaxies combine and their central black holes approach each other, gas and dust in the vicinity are pushed onto their respective black holes. An enormous amount of high-energy radiation is released as material spirals rapidly toward the hungry black hole, which becomes what astronomers call an active galactic nucleus (AGN).
A study using NASA's NuSTAR telescope shows that in the late stages of galaxy mergers, so much gas and dust falls toward a black hole that the extremely bright AGN is enshrouded. The combined effect of the gravity of the two galaxies slows the rotational speeds of gas and dust that would otherwise be orbiting freely. This loss of energy makes the material fall onto the black hole.
"The further along the merger is, the more enshrouded the AGN will be," said Claudio Ricci, lead author of the study published in the Monthly Notices Royal Astronomical Society. "Galaxies that are far along in the merging process are completely covered in a cocoon of gas and dust."
Ricci and colleagues observed the penetrating high-energy X-ray emission from 52 galaxies. About half of them were in the later stages of merging. Because NuSTAR is very sensitive to detecting the highest-energy X-rays, it was critical in establishing how much light escapes the sphere of gas and dust covering an AGN.
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