Buraco negro de massa intermediária

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Um buraco negro de massa intermediária (BNMI) (originalmente em inglês IMBH de Intermediate-mass black hole) é um buraco negro no qual a massa é significativamente maior que um buraco negro estelar (umas poucas dezenas de vezes a massa do Sol) e ainda bem menor que a massa de um buraco negro supermassivo (umas poucas milhões de massas solares).

Evidências[editar | editar código-fonte]

Há menos evidências de sua existência que para os outros dois tipos. Algumas fontes de raios X ultraluminosas (ULXs, do inglês ultra-luminous X ray sources) em galáxias da nossa vizinhança são suspeitas de ser BNMIs, com massas de uma centena a um milhar de massas solares.[1] As ULXs são observadas em regiões de formação de estrelas (e.g., na galáxia explosiva em estrelas M82,[2] [3] veja ligações externas para belas imagens desta galáxia), e são convenientemente associados com os conjuntos de estrelas novas que são observados igualmente nestas regiões. De qualquer modo somente a medição da dinâmica de massas da análise do espectro ótico das estrelas companheiras pode revelar a presença de um IMBH como o corpo compacto responsável pela acreção do ULX.[4]

Evidência adicional para a existência de BNMIs podem ser obtidas pela observação de radiação gravitacional, emitida pelo resíduo compacto que orbita o BNMI.[5]

Hipóteses sobre a formação[editar | editar código-fonte]

Entretanto não é claro como tal buraco negro se formaria. De um lado, são demasiado massivos para se formarem pelo colapso de uma única estrela, que é como os buracos negros estelares são supostamente formados. De um lado, em seus ambientes faltam as condições - i.e., a alta densidade e as velocidades extremas observadas nos centros de galáxias - que conduzam convenientemente à formação de buracos negros supermassivos. Há dois cenários populares da formação para BNMIs. O primeiro, é a fusão de buracos negros de massa estelar e de outros objetos compactos por meio de radiação gravitacional. O segundo é a colisão de estrelas massivas de grupos estelares densos e do colapso do produto da colisão em um BNMI.[6] [7] [8] [9] [10]

Observações e discussões[editar | editar código-fonte]

Em novembro de 2004 um time de astrônomos relatou a descoberta de GCIRS 13E, o primeiro buraco negro de massa intermediária em nossa galáxia, orbitando a três anos-luz de Sagitário A*.[11] Este buraco negro édio de 1300 massas solares esta dentro de um grupo de sete estrelas, possivelmente o resíduo de um grupode estrelas massivas que tenha sido rompido pelo centro galático. Esta observação deve adicionar apoio à idéia que buracos negros supermassivos crescem por absorver buracos negros menores e estrelas da vizinhança. Entretanto, recentemente, um grupo de esquisa da Alemanha afirmou que a presença de um BNMI próximo do centro galático é duvidosa.[12] Esta conclusão baseada sobre um studo dinâmicode um pequeno grupo de estrelas no qual deve situar-se o buraco negro de massa intermediária. O debate sobre a real existência de buracos negros de massa intermediária mantém-se ainda aberto.

Mais recentemente, em janeiro de 2006 um time liderado pelo Prof. Philip Kaaret da University of Iowa, Iowa City, anunciou a descoberta de uma oscilação semiperiódica de um candidato a buraco negro de massas intermediária localizado usando-se o Rossi X-ray Timing Explorer da NASA. O candidato, M82 X-1, é orbitado por uma estrela gigante vermelha que está vertendo sua atmosfera dentro do buraco negro.[13] Nem a existência da oscilação nem sua interpretação como o período orbital do sistema são aceitadas inteiramente com tranquilidade pela comunidade científica. Enquanto a interpretação tenha sido completamente razoável, a periodicidade que foi reivindicada baseou-se em somente aproximadamente 4 ciclos, significando que é completamente possível esta ser uma variação aleatória. Se o período é real, poderia ser o período orbital, como sugerido, ou um período super-orbital no disco de acreção, como é visto em muitos outros sistemas. Tal

Em 2004, novo tratamento foi dado a questões sobre este corpo celeste pela Royal Netherlands Academy of Sciences, Institute of Advanced Physical and Chemical Research, NASA e a Universidade de Tokyo, através de observações do Observatório de raios-X Chandra.[14] [15]

Outros trabalhos resultantes das observações de M82, Antennae, NGC 1808, NGC 6240 e NGC 7331 têm sido apresentadas, especialmente na análise de emissões de binários emissores de raios X, alguns sendo considerados como candidatos a serem compostos por buracos negros de massa intermediária.[16]

Observações na galáxia M31 igualmente têm apresentado a probabilidade de nesta haver um buraco negro de massa em torno de 20 mil massas solares.[17]

Referências

  1. Black hole boldly goes where no black hole has gone before - www.esa.int (em inglês)
  2. Mayya, Y. D.; Carrasco, L.; Luna, A.; The Discovery of Spiral Arms in the Starburst Galaxy M82; The Astrophysical Journal, Volume 628, Issue 1, pp. L33-L36.; DOI 10.1086/432644 - adsabs.harvard.edu (em inglês)
  3. A. Patruno, S. Portegies Zwart, J. Dewi, C. Hopman; The ultraluminous X-ray source in M82: an intermediate-mass black hole with a giant companion; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters; Volume 370 Issue 1 Page L6-L9, July 2006 - www.blackwell-synergy.com (em inglês)
  4. R. Misra and K. Sriram; Flux enhancement in the inner region of a geometrically and optically thick accretion disk - arxiv.org (em inglês)
  5. Clovis Hopman (Weizmann), Simon Portegies Zwart; Mon.Not.Roy.Astron.Soc.Lett. 363 (2005) L56-L60 - arxiv.org (em inglês)
  6. Simon F. Portegies Zwart, Jasinta Dewi and Tom Maccarone; Formation and evolution of intermediate mass black hole X-ray binaries; Springer Netherlands; 2005; DOI 10.1007/1-4020-4085-7 - www.springerlink.com (em inglês)
  7. Simon F. Portegies Zwart and Stephen L. W. McMillan; The runaway growth of intermediate-mass black holes in dense star clusters - www.manybody.org (em inglês)
  8. Holger Baumgardt, Junichiro Makino, Toshikazu Ebisuzaki; Massive Black Holes in Star Clusters. II. Realistic Cluster Models - www.astro.uni-bonn.de (em inglês)
  9. A.D. Mackey, M.I. Wilkinson, M.B. Davies, G.F. Gilmore; Black holes and core expansion in massive star clusters - arxiv.org (em inglês)
  10. Holger Baumgardt and Junichiro Makino; Intermediate Mass Black Holes in Star Clusters; Progress of Theoretical Physics; Supplement No.155 (2004) pp. 313-314 - ptp.ipap.jp (em inglês)
  11. S2 and Central Black Hole (em inglês)
  12. R. Schoedel, A. Eckart, C. Iserlohe, R. Genzel, T. Ott; A Black Hole in the Galactic Center Complex IRS 13E?; Astrophys.J. 625 (2005) L111-L114 - arxiv.org (em inglês)
  13. Dying Star Reveals More Evidence for New Kind of Black Hole - www.scienceblog.com (em inglês)
  14. Intermediate mass black hole mystery resolved; UNIVERSITY OF AMSTERDAM NEWS RELEASE - spaceflightnow.com (em inglês)
  15. H. Matsumoto (MIT), T.G. Tsuru, T. Harashima, F. Iwamuro, T. Maihara (Kyoto), S. Matsushita (Harvard-Smithsonian CfA), R. Kawabe (NAOJ); Multi wavelength observations of the IMBH in M82; Matsumoto et. al. 2001, ApJ, 547, L25; Matsushita et. al. 2001, ApJ, 545, L107; Tsuru 1992, Ph.D thesis Univ. of Tokyo; Tsuru et. al. 1997, PASJ, 49, 619; Matsumoto and Tsuru 1999, PASJ, 51, 321. - blackhole.aas.org (em inglês)
  16. Andreas Zezas, G. Fabbiano, A. Prestwich; Chandra Observations of the Stellar Populations and Diffuse Gas in Nearby Galaxies; ASP Conference Series, Vol. xxx, 2001 - arxiv.org (em inglês)
  17. Carnegie Observatories - www.ociw.edu (em inglês)

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Ver também[editar | editar código-fonte]

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