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Uma equipa de cientistas dedicou-se ao estudo de um buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
estelar na nossa galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
vizinha M33
M33 (NGC 598)
M33 é a terceira maior galáxia do Grupo Local, depois de Andrómeda (M31) e da Via Láctea. É uma galáxia espiral situada a uma distância de 2,6 milhões de anos-luz.
, a apenas 3 milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
. Os buracos negros estelares formam-se a partir do núcleo de uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
no final da sua vida.
O buraco negro M33 X-7 faz parte de um sistema binário e a sua companheira eclipsa o buraco negro a cada três dias e meio. Este fenómeno permite determinar com grande precisão a massa do buraco negro e da sua companheira. Os investigadores combinaram dados do Observatório Espacial de Raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) com dados do Telescópio Gemini, de 10 m, no Havai. A duração do eclipse
eclipse
Um eclipse é uma ocultação total ou parcial de um corpo celeste, quando outro corpo passa entre este e o observador.
, medida pelo Chandra, dá-nos informação sobre o tamanho da companheira. A escala do movimento da companheira, determinada pelas observações do Telescópio Gemini, dá-nos informação sobre a massa do buraco negro e da sua companheira.
Os investigadores determinaram que M33 X-7 tem 15,7 vezes a massa do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
o que faz de M33 X-7 o buraco negro estelar de maior massa que se conhece. A sua companheira é uma estrela de grande massa, ou melhor, de uma invulgar grande massa: 70 massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
! Em sistemas binários que contêm buracos negros, não se conhece estrela de maior massa que esta. Com o tempo, a companheira deverá acabar a sua vida com uma explosão de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
e o sistema tornar-se-á um binário de buracos negros.
As propriedades do sistema binário M33 X-7 são difíceis de explicar: um buraco negro de grande massa a orbitar uma estrela de grande massa numa órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
próxima. A estrela que deu origem ao buraco negro terá tido mais massa ainda que a companheira e por isso terminou a sua vida mais cedo. Mas então, o seu raio seria maior que a separação actual entre o buraco negro e a companheira, o que leva a crer que as duas estrelas se aproximaram e partilharam a mesma atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
. Este processo normalmente resulta numa grande quantidade de massa a ser expelida do sistema e, por isso, seria pouco provável que desse origem a um buraco negro de tanta massa quanto o M33 X-7 (15,7 massas solares!)
As massas elevadas determinadas neste estudo obrigam a repensar o que se sabe sobre a evolução e fases terminais da vida das estrelas de grande massa. A estrela progenitora do buraco negro terá tido que expelir gás da sua atmosfera a uma taxa 10 vezes menor que a prevista pelos actuais modelos teóricos, de forma a dar origem a um buraco negro de tanta massa.
Se for verdade que as estrelas de grande massa perdem muito pouco material, então poder-se-ia explicar a supernova 2006gy, que foi incrivelmente luminosa - o progenitor desta supernova teria cerca de 150 vezes a massa do Sol quando explodiu!
Saturno
Saturno é o sexto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. Com um diâmetro cerca de 10 vezes o da Terra, é o segundo maior planeta do Sistema Solar. A sua característica mais marcante são os belos anéis que o rodeiam.
, descoberto em 1789. É um pequeno satélite: o seu raio tem cerca de 250 km (15% do raio da nossa Lua
Lua
A Lua é o único satélite natural da Terra.
) e a sua massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
é um milésimo da massa da nossa Lua. A sua superfície apresenta diferentes tipos de terreno: crateras, planícies, fissuras, espinhaços e cristas.
No pólo Sul, distinguem-se quatro fissuras, extensas e lineares, que os cientistas apelidaram de "listras de tigre" e lhes chamaram Alexandria, Cairo, Bagdade e Damasco.
Há cerca de dois anos, Enceladus surpreendeu os cientistas quando a missão Cassini
Cassini-Huygens (NASA/ESA)
A missão Cassini-Huygens é uma missão conjunta da NASA e da ESA dedicada a Saturno que foi lançada no dia 13 de Outubro de 1997. Esta missão é composta por duas sondas: a sonda Cassini cujo objectivo principal é o estudo de Saturno, da sua atmosfera e do seu campo magnético, e a sonda Huygens cujo objectivo é o estudo da atmosfera do maior satélite de Saturno, Titã. O ponto alto desta missão será sem dúvida o pouso da sonda Huygens na superfície de Titã.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) observou jactos e plumas de gelo na região polar do Sul, indicando a presença de géisers activos. Uma equipa de investigação da missão Cassini, a CICLOPS, mostrou agora que os jactos em Enceladus têm origem na região das "listras de tigre". Das quatro fissuras, as mais activas são Damasco e Bagdade, sendo Alexandria a menos activa.
Os dados observacionais recolhidos durante dois anos pela sonda Cassini permitiram comparar as imagens da lua com as imagens térmicas da região das listras de tigre. Para determinarem a localização precisa dos jactos na superfície de Enceladus, os cientistas mediram cuidadosamente a posição aparente e a orientação de cada jacto tal como foi observado pela sonda ao longo do bordo da lua. Ao realizar essas medições a partir de diferentes direcções de observação, pelo método da triangulação, puderam determinar com precisão a localização das fontes dos jactos.
Os cientistas concluíram que os jactos são expelidos verticalmente das quatro fissuras das listras de tigre, e em quase todos os casos, nas regiões mais quentes detectadas pelo espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
da Cassini.
Embora os cientistas já suspeitassem que a origem dos jactos individuais estivesse nas listras de tigre, este é o primeiro trabalho de investigação a apresentar provas conclusivas.
No artigo publicado no número mais recente da revista Nature, intitulado "Associação dos jactos de Enceladus com as regiões mais quentes das suas fracturas do pólo Sul", os investigadores sugerem que as características dos jactos podem depender da variação das forças de maré exercidas por Saturno sobre Enceladus ao longo da sua órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
estelar na nossa galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
vizinha M33
M33 (NGC 598)
M33 é a terceira maior galáxia do Grupo Local, depois de Andrómeda (M31) e da Via Láctea. É uma galáxia espiral situada a uma distância de 2,6 milhões de anos-luz.
, a apenas 3 milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
. Os buracos negros estelares formam-se a partir do núcleo de uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
no final da sua vida.
O buraco negro M33 X-7 faz parte de um sistema binário e a sua companheira eclipsa o buraco negro a cada três dias e meio. Este fenómeno permite determinar com grande precisão a massa do buraco negro e da sua companheira. Os investigadores combinaram dados do Observatório Espacial de Raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) com dados do Telescópio Gemini, de 10 m, no Havai. A duração do eclipse
eclipse
Um eclipse é uma ocultação total ou parcial de um corpo celeste, quando outro corpo passa entre este e o observador.
, medida pelo Chandra, dá-nos informação sobre o tamanho da companheira. A escala do movimento da companheira, determinada pelas observações do Telescópio Gemini, dá-nos informação sobre a massa do buraco negro e da sua companheira.
Os investigadores determinaram que M33 X-7 tem 15,7 vezes a massa do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
o que faz de M33 X-7 o buraco negro estelar de maior massa que se conhece. A sua companheira é uma estrela de grande massa, ou melhor, de uma invulgar grande massa: 70 massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
! Em sistemas binários que contêm buracos negros, não se conhece estrela de maior massa que esta. Com o tempo, a companheira deverá acabar a sua vida com uma explosão de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
e o sistema tornar-se-á um binário de buracos negros.
As propriedades do sistema binário M33 X-7 são difíceis de explicar: um buraco negro de grande massa a orbitar uma estrela de grande massa numa órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
próxima. A estrela que deu origem ao buraco negro terá tido mais massa ainda que a companheira e por isso terminou a sua vida mais cedo. Mas então, o seu raio seria maior que a separação actual entre o buraco negro e a companheira, o que leva a crer que as duas estrelas se aproximaram e partilharam a mesma atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
. Este processo normalmente resulta numa grande quantidade de massa a ser expelida do sistema e, por isso, seria pouco provável que desse origem a um buraco negro de tanta massa quanto o M33 X-7 (15,7 massas solares!)
As massas elevadas determinadas neste estudo obrigam a repensar o que se sabe sobre a evolução e fases terminais da vida das estrelas de grande massa. A estrela progenitora do buraco negro terá tido que expelir gás da sua atmosfera a uma taxa 10 vezes menor que a prevista pelos actuais modelos teóricos, de forma a dar origem a um buraco negro de tanta massa.
Se for verdade que as estrelas de grande massa perdem muito pouco material, então poder-se-ia explicar a supernova 2006gy, que foi incrivelmente luminosa - o progenitor desta supernova teria cerca de 150 vezes a massa do Sol quando explodiu!
Saturno
Saturno é o sexto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. Com um diâmetro cerca de 10 vezes o da Terra, é o segundo maior planeta do Sistema Solar. A sua característica mais marcante são os belos anéis que o rodeiam.
, descoberto em 1789. É um pequeno satélite: o seu raio tem cerca de 250 km (15% do raio da nossa Lua
Lua
A Lua é o único satélite natural da Terra.
) e a sua massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
é um milésimo da massa da nossa Lua. A sua superfície apresenta diferentes tipos de terreno: crateras, planícies, fissuras, espinhaços e cristas.
No pólo Sul, distinguem-se quatro fissuras, extensas e lineares, que os cientistas apelidaram de "listras de tigre" e lhes chamaram Alexandria, Cairo, Bagdade e Damasco.
Há cerca de dois anos, Enceladus surpreendeu os cientistas quando a missão Cassini
Cassini-Huygens (NASA/ESA)
A missão Cassini-Huygens é uma missão conjunta da NASA e da ESA dedicada a Saturno que foi lançada no dia 13 de Outubro de 1997. Esta missão é composta por duas sondas: a sonda Cassini cujo objectivo principal é o estudo de Saturno, da sua atmosfera e do seu campo magnético, e a sonda Huygens cujo objectivo é o estudo da atmosfera do maior satélite de Saturno, Titã. O ponto alto desta missão será sem dúvida o pouso da sonda Huygens na superfície de Titã.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) observou jactos e plumas de gelo na região polar do Sul, indicando a presença de géisers activos. Uma equipa de investigação da missão Cassini, a CICLOPS, mostrou agora que os jactos em Enceladus têm origem na região das "listras de tigre". Das quatro fissuras, as mais activas são Damasco e Bagdade, sendo Alexandria a menos activa.
Os dados observacionais recolhidos durante dois anos pela sonda Cassini permitiram comparar as imagens da lua com as imagens térmicas da região das listras de tigre. Para determinarem a localização precisa dos jactos na superfície de Enceladus, os cientistas mediram cuidadosamente a posição aparente e a orientação de cada jacto tal como foi observado pela sonda ao longo do bordo da lua. Ao realizar essas medições a partir de diferentes direcções de observação, pelo método da triangulação, puderam determinar com precisão a localização das fontes dos jactos.
Os cientistas concluíram que os jactos são expelidos verticalmente das quatro fissuras das listras de tigre, e em quase todos os casos, nas regiões mais quentes detectadas pelo espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
da Cassini.
Embora os cientistas já suspeitassem que a origem dos jactos individuais estivesse nas listras de tigre, este é o primeiro trabalho de investigação a apresentar provas conclusivas.
No artigo publicado no número mais recente da revista Nature, intitulado "Associação dos jactos de Enceladus com as regiões mais quentes das suas fracturas do pólo Sul", os investigadores sugerem que as características dos jactos podem depender da variação das forças de maré exercidas por Saturno sobre Enceladus ao longo da sua órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
