Localizado a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra, na constelação do Cão Maior,este par de galáxias espirais foi flagrado em um encontro de raspão. NGC 2207 e IC 2163 abrigaram três explosões de supernovas nos últimos 15 anos e produziram uma das mais belas coleções de luzes de raios X super brilhantes conhecidas. Esses objetos especiais – chamados “fontes de raios X ultraluminosas” (ULXs) – foram descobertas através do uso de dados do Observatório Chandra de Raios X da NASA.
Asssim como ocorre em nossa galáxia Via Láctea, NGC 2207 e IC 2163 são salpicadas de vários sistemas estelares chamados binários de raios X, que consistem em uma estrela em uma órbita estrita ao redor de uma estrela de nêutronns ou um buraco negro de “massa estelar”. A intesa gravidade da estrela de nêutrons ou buraco negro atrai matéria da black estrela companheira. Quando essa matéria cai na direção de uma estrela de nêutrons ou buraco negro, é aquecida a milhões de graus e gera raios X.
As ULXs têm raios X muito mais brilhantes do que a maioria das binárias de raios x "normais". A verdadeira natureza das ULXs ainda está sendo discutida, mas elas são, provavelmente, um tipo peculiar de binária de raios X. Os buracos negros em algumas ULXs podem ser mais pesados do que buracos negros de massa estelar, e poderiam representar uam hipotética, mas ainda não confirmada, categoria de buracos negros de massa intermediária
Essa imagem composta de NGC 2207 e IC 2163 contém dados do Chandra em rosa, dados de luz óptica do Hubble em vermelho, verde e azul (aparecendo como azul, branco, laranja e marrom), e dados de infravermelho do Telescópio Espacial Spitzer em vermelho.
A nova imagem do Chandra contém cerca de cinco vezes mais tempo de observação do que esforços anteriores para estudar ULXs neste par de galáxias. Cientistas agora calculam um total de 28 ULXs entre NGC 2207 e IC 2163. Doze destas variam por um periodo de vários anos, inclusive sete que não foram detectadas antes porque estavam em uma fase “calma” durante observações anteriores.
Os cientistas envolvidos no estudo desse sistema notam que há uma forte correlação entre a quantidade de fontes de raios X-ray em diferentes regiões das galáxias e a frequência de formação de estrelas nessas regiões. A imagem composta mostra essa correlação através de fontes de raios X concentradas nos braços espirais das galáxias, onde sabe-se que grandes quantidades de estrelas estão se formando. Essa correlação também sugere que a estrela companheira nos sistemas binários é jovem grande.
É bem sabido que galáxias colldentes como este par contêm intesa formação estelar. Ondas de choque – como estrondos sônicos de aviões supersônicos – formam-se durante a colisão, levando ao colapso de nuvens de gás e à formação de aglomerados estelares. na verdade, os pesquisadores estimam que as estrelas associadas com as ULXs são muito jovens e podem ter apenas cerca de 10 milhões de anos. Em comparação, o Sol está aproximadamente na metade de seu tempo de vida, de 10 bilhões de anos. Além do mais, análises mostram que estrelas de várias massas estão se formando nesse par de galáxias a um ritmo equivalente para formar 24 estrelas com a mesma massa do Sol a cada ano. Em comparação, uma galáxia como a Via Láctea deve gerar novas estrelas a um ritmo equivalente a apenas cerca de um a três novos sóis por ano.
Tradução de Luiz Leitão
Located about 130 million light years from Earth, in the constellation of Canis Major, this pair of spiral galaxies has been caught in a grazing encounter. NGC 2207 and IC 2163 have hosted three supernova explosions in the past 15 years and have produced one of the most bountiful collections of super bright X-ray lights known. These special objects – known as “ultraluminous X-ray sources” (ULXs) – have been found using data from NASA’s Chandra X-ray Observatory.
As in our Milky Way galaxy, NGC 2207 and IC 2163 are sprinkled with many star systems known as X-ray binaries, which consist of a star in a tight orbit around either a neutron star or a “stellar-mass” black hole. The strong gravity of the neutron star or black hole pulls matter from the companion star. As this matter falls toward the neutron star or black hole, it is heated to millions of degrees and generates X-rays.
ULXs have far brighter X-rays than most “normal” X-ray binaries. The true nature of ULXs is still debated, but they are likely a peculiar type of X-ray binary. The black holes in some ULXs may be heavier than stellar mass black holes and could represent a hypothesized, but as yet unconfirmed, intermediate-mass category of black holes.
This composite image of NGC 2207 and IC 2163 contains Chandra data in pink, optical light data from the Hubble Space Telescope in red, green, and blue (appearing as blue, white, orange, and brown), and infrared data from the Spitzer Space Telescope in red.
The new Chandra image contains about five times more observing time than previous efforts to study ULXs in this galaxy pair. Scientists now tally a total of 28 ULXs between NGC 2207 and IC 2163. Twelve of these vary over a span of several years, including seven that were not detected before because they were in a “quiet” phase during earlier observations.
The scientists involved in studying this system note that there is a strong correlation between the number of X-ray sources in different regions of the galaxies and the rate at which stars are forming in these regions. The composite image shows this correlation through X-ray sources concentrated in the spiral arms of the galaxies, where large amounts of stars are known to be forming. This correlation also suggests that the companion star in the binary systems is young and massive.
Colliding galaxies like this pair are well known to contain intense star formation. Shock waves – like the sonic booms from supersonic aircraft – form during the collision, leading to the collapse of clouds of gas and the formation of star clusters. In fact, researchers estimate that the stars associated with the ULXs are very young and may only be about 10 million years old. In contrast, our Sun is about halfway through its 10-billion-year lifetime. Moreover, analysis shows that stars of various masses are forming in this galaxy pair at a rate equivalent to form 24 stars the mass of our sun per year. In comparison, a galaxy like our Milky Way is expected to spawn new stars at a rate equivalent to only about one to three new suns every year.
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