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Usando o Observatório de Raios X Chandra da NASA, cientistas descobriram uma nova classe de objetos que se comportam de forma diferente de tudo que já haviam visto antes. Astrônomos sugerem que esses objetos recém-avistados em outras galáxias podem ajudar a resolver não uma, mas duas questões há muito tempo pendentes na astrofísica.
Esses objetos misteriosos emitem raios X de energia incomumente baixa, mas níveis intensos de radiação ultravioleta. Essa descoberta é apresentada em um artigo publicado na quarta-feira na Nature Astronomy.
“Nunca havíamos encontrado um grupo de objetos que se comportasse assim,” disse Mustafa Muhibullah, da Universidade do Alabama, que liderou o estudo. “Claro, o próximo passo foi tentar descobrir o que são essas coisas.”
Os pesquisadores encontraram um total de 84 dessas “fontes de raios X hipermoles” – assim chamadas porque emitem raios X de energia tão baixa – nas seis diferentes galáxias que pesquisaram, usando dados abertamente disponíveis ao público no arquivo do Chandra. Duas das galáxias são espirais, M31 (a galáxia de Andrômeda) e M101 (a galáxia do Cata-vento), enquanto as outras quatro são elípticas. Eles encontraram fontes de raios X hipermoles tanto em regiões de formação estelar ativa quanto em áreas onde há estrelas mais velhas.
A equipe identificou as fontes ao encontrar objetos que apareciam em imagens do Chandra tiradas nas energias de raios X mais baixas, mas que desapareciam em imagens de energias mais altas. Isso significa que esses objetos emitem muito mais raios X de baixa energia do que de alta energia. Como os raios X de baixa energia estão próximos da radiação ultravioleta energética no espectro eletromagnético, os pesquisadores determinaram que essas fontes também estão produzindo grandes quantidades de radiação ultravioleta energética.
Não está claro que tipos de objetos são responsáveis por esses raios X de baixa energia e pela intensa radiação ultravioleta. A equipe acredita que, muito provavelmente, envolvem um buraco negro, uma estrela de nêutrons ou uma anã branca puxando material de uma estrela companheira. O material puxado da estrela companheira é aquecido para produzir raios X antes de cair sobre a anã branca ou a estrela de nêutrons, ou dentro do buraco negro. Sistemas binários como esses já foram observados antes, mas não com uma radiação ultravioleta tão brilhante e raios X de energia tão baixa.
A descoberta sugere que pode haver grandes populações de sistemas binários com radiação ultravioleta energética que permaneceram indetectadas até agora.
“Essas fontes de raios X clandestinas estão, na verdade, entre os objetos mais energéticos das galáxias, e podem estar resolvendo dois mistérios cósmicos ao mesmo tempo,” disse Muhibullah.
Cientistas acreditam que alguns sistemas de anãs brancas que puxam material de estrelas companheiras podem eventualmente explodir como supernova – conhecida como Tipo Ia – que é crucial para medir a expansão do universo. Essas supernovas desempenharam um papel fundamental na descoberta de que essa expansão está acelerando. Astrônomos vêm procurando há muitos anos as estrelas que se transformam em supernovas do Tipo Ia, até agora sem sucesso.
“Se pudéssemos encontrar uma forma de identificar essas explosões de supernova do Tipo Ia antes que ocorram, isso seria realmente importante,” disse o coautor Jimmy Irwin, também da Universidade do Alabama. “No momento, nós as estudamos depois que já explodiram, e os astrônomos têm tido dificuldade em entender o que realmente é acendido.”
O outro mistério que essas fontes de raios X hipermoles podem explicar é o que retira elétrons do gás entre as estrelas em algumas galáxias. Essa remoção de elétrons é importante de investigar porque pode afetar a rapidez com que as estrelas se formam e influenciar os ciclos de vida das galáxias. Estrelas quentes e massivas desempenham um papel, mas não explicam completamente o que está causando essa remoção. Os níveis intensos de radiação ultravioleta provenientes das fontes de raios X hipermoles podem desempenhar um papel vital.
Por que essas fontes de raios X hipermoles não foram encontradas até agora? Além da emissão de raios X de baixa energia, que é muito difícil de ser detectada por telescópios de raios X, a radiação ultravioleta de alta energia é prontamente absorvida pelo gás de hélio e hidrogênio que preenche o espaço entre as estrelas, criando uma barreira quase impenetrável para observar através dela.
“Ao vasculhar o arquivo do Chandra, conseguimos eliminar o que costumava ser um ponto cego para os telescópios,” disse a coautora Rosanne Di Stefano, do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. “Foi assim que encontramos o que parece ser uma nova classe de objetos cósmicos com qualidades notáveis.”
O Centro de Voo Espacial Marshall da NASA, em Huntsville, Alabama, administra o programa Chandra. O Centro de Raios X Chandra do Observatório Astrofísico Smithsoniano controla as operações científicas a partir de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo a partir de Burlington, Massachusetts.
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Descrição Visual
Este lançamento apresenta uma imagem composta de uma galáxia espiral, M101; uma das seis galáxias identificadas que abrigam uma nova classe de objetos misteriosos que emitem raios X de energia incomumente baixa.
Nesta imagem composta, M101 está voltada diretamente para nós. Ela possui múltiplos braços em tons de roxo, espiralando no sentido horário em torno de um núcleo amarelo dourado. Espalhados ao longo e entre os braços há dezenas de pequenos pontos em branco e roxo. A maioria desses pontos são pares de estrelas, mas sete deles são um mistério.
Para observadores casuais, os objetos incomuns são visualmente indistinguíveis dos outros pontos de luz na galáxia. Uma versão anotada da imagem composta está incluída neste lançamento, com círculos vermelhos ao redor dos pontos misteriosos para facilitar a identificação.
Esses pontos misteriosos se comportam de forma diferente de qualquer outra classe de objeto já descoberta antes. Os curiosos objetos emitem raios X de energia tão baixa que, na verdade, produzem grandes quantidades de radiação ultravioleta, já que a radiação UV está próxima dos raios X no espectro eletromagnético. Pesquisando imagens de galáxias com raios X de baixa energia no arquivo do Observatório Chandra, os cientistas encontraram um total de 84 desses objetos espalhados por M101 e outras cinco galáxias. Eles apelidaram esses objetos misteriosos de “fontes de raios X hipermoles.”
Fonte original: science.nasa.gov
