Buracos negros agem como termostatos galáctico
O buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia maciça ou aglomerado de galáxias atua como uma fornalha, de bombeamento de calor em seu entorno. Mas os astrônomos têm se esforçado para entender como uma temperatura constante é mantida por toda a galáxia inteira quando o buraco negro só aparece para interagir com o gás nas proximidades. Agora, pesquisadores do Canadá e da Austrália acreditam que a resposta poderia ser um ciclo de feedback em que a gravidade faz com que o gás se acumular ao redor do buraco negro até que sua densidade chega a um ponto de inflexão.Então, o gás se precipita no buraco negro, transformando-se temporariamente o calor.
Galáxias emitem raios-X e esta perda constante de energia deve arrefecer o gás para que ele se funde em estrelas. No entanto, os astrônomos só vê uma fração da formação de estrelas maciças esperado em galáxias elípticas e aglomerados de galáxias, o que significa que algo deve estar aquecendo o gás. A única fonte de calor importante é o buraco negro supermassivo no centro da galáxia ou cluster - também conhecido como o núcleo galáctico ativo (AGN).Mas tal não AGNs obter feedback da maioria dos gases em uma galáxia, que pode ser tanto quanto 330.000 anos-luz da AGN. Assim como o AGN manter a temperatura da galáxia inteira?
Queda de pressão
Edward Papa e Trevor Mendel, ambos da Universidade de Victoria, em British Columbia, juntamente com Stanislav Shabala da Universidade da Tasmânia, na Austrália, acho que eles sabem como esse feedback ocorre. Eles argumentam que, como o gás no centro da galáxia maciça ou aglomerado de galáxias arrefece através da emissão de raios-X, ela perde a pressão, permitindo que mais gás de fora ainda no cluster para dentro do fluxo. Eventualmente, o gás se torna tão densa que não pode suportar seu próprio peso e desmoronar-se, de repente, correndo em direção ao buraco negro. O buraco negro engole parte do gás e usa essa energia para lançar para fora o gás restante. Os pesquisadores acreditam que esta explosão poderia ser tão enérgica que alguns de gás pode até ser expulso de uma galáxia elíptica - mas não é energética o suficiente para expulsar o gás a partir de um aglomerado de galáxias.
A explosão poderia conter partículas viajando quase à velocidade da luz e se estenderia além do mais longínquos da galáxia até uma maciça. "Mesmo que seja alimentada apenas pela central de gás, o buraco negro pode realmente aquecer todo o gás da galáxia", diz Papa. Tais explosões de um AGN pode continuar por 10 a 100 milhões ano, segundo cálculos dos pesquisadores, que dizem observações jogo de bolhas gigantes de gás queimado por jatos AGN em escalas de tempo similar. Uma vez que a AGN se acalma, o gás começa a esfriar, mais uma vez, correndo em direção ao centro da galáxia ou cluster novamente.
A taxa média em que o gás se acumula é a ligação fundamental entre as explosões AGN ea temperatura da galáxia em geral, o Papa explica. Depende da diferença entre a taxa de resfriamento de toda a galáxia, mais a taxa de aquecimento médio pela AGN. Gás se acumula mais rapidamente quando de refrigeração domina, e mais lentamente quando o aquecimento é mais forte. "Conseqüentemente, você pode ver que isso é um loop de auto-regulação - como um termostato", diz Papa.
Explicação promissora
Andrew Benson, do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, diz que a inclusão de explosões periódicas AGN nesta explicação de como galáxias e aglomerados regular sua temperatura é promissor ", já que observamos que AGN estão 'on' apenas por um período curto, seguido por uma longa períodos de ser 'off' ". A quantidade de tempo "on" para um AGN depende da quantidade de resfriamento que tem que combater, e os pesquisadores dizem que as observações suportar essa idéia: clusters, que são mais brilhantes em raios-X são mais susceptíveis de conter um AGN jet-produção de clusters de dimmer.
David Rafferty Observatório de Leiden, na Holanda diz que a idéia é "bastante atraente e poderia muito bem ser correto". No entanto, ele adverte que "Sua importância só pode ser avaliada depois suas previsões foram cuidadosamente testadas."
Benson não está totalmente convencido de que o fluxo de gás para o buraco negro está realmente periódico - por exemplo, ele diz que é possível que o gás possa fluir para dentro ao longo de uma direção, enquanto que flui para fora em outra. No entanto, ele concorda que as previsões dos pesquisadores, tais como o tempo "on" das escalas AGN com a massa do buraco negro, fazer a teoria testável ", que é sempre a coisa mais importante".
Nenhum comentário:
Postar um comentário