De um comunicado de imprensa da NASA:
Visto em raios-X, o céu inteiro está incandescente. O problema era que poucos deles foram detectados para fazer o trabalho.
Uma equipe internacional de cientistas que usa dados do satélite Swift da NASA confirma a existência de uma população praticamente invisível de galáxias movidas a buracos negros. Suas emissões de raios-X são tão fortemente absorvidas que pouco mais de uma dúzia é conhecida. No entanto, os astrônomos dizem que, apesar dos raios X profundamente obscurecidos, as fontes podem representar a ponta do iceberg, representando pelo menos um quinto de todas as galáxias ativas.
"Esses buracos negros altamente encobertos estão à nossa volta", disse Neil Gehrels, pesquisador principal do Swift no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e co-autor do novo estudo. "Mas antes de Swift, eles eram muito fracos e obscurecidos demais para nós vermos."
Os resultados aparecem na edição de 10 de fevereiro do The Astrophysical Journal.
A maioria das galáxias grandes contém um buraco negro central gigante, e as observadas no estudo Swift pesam cerca de 100 milhões de vezes a massa do sol. Em uma galáxia ativa, a matéria que cai em direção ao buraco negro supermassivo gera emissões de alta energia tão intensas que duas classes de galáxias ativas, quasares e blazares se classificam como os objetos mais luminosos do universo.
O fundo dos raios X levou os astrônomos a suspeitar que as galáxias ativas estavam subconta. Os astrônomos nunca puderam ter certeza de que haviam detectado a maioria das galáxias ativas mais próximas. Nuvens espessas de poeira e gás cercam o buraco negro central e filtram a luz ultravioleta, óptica e de raios X de baixa energia (ou suave). Embora a radiação infravermelha possa atravessar o material, ela pode ser confundida com poeira quente nas regiões de formação de estrelas da galáxia.
No entanto, algumas das radiografias mais energéticas do buraco negro penetram na mortalha, e é aí que Swift entra.
Desde 2004, o Telescópio de Alerta de Ruptura (BAT) da Swift, desenvolvido e operado na NASA Goddard, mapeia todo o céu em raios-X rígidos com energias entre 15.000 e 200.000 elétron-volts - milhares de vezes a energia da luz visível. Construindo gradualmente sua exposição ano após ano, a pesquisa é agora o maior, mais sensível e mais completo censo dessas energias. Inclui centenas de galáxias ativas a uma distância de 650 milhões de anos-luz.
Dessa amostra, os pesquisadores eliminaram fontes a menos de 15 graus do plano empoeirado e lotado de nossa própria galáxia. Todas as galáxias ativas que ostentam um jato de partículas energéticas também não foram consideradas, deixando 199 galáxias.
Embora existam muitos tipos diferentes de galáxias ativas, os astrônomos explicam as diferentes propriedades observadas com base no ângulo da galáxia em nossa linha de visão. Vemos os mais brilhantes quase de frente, mas à medida que o ângulo aumenta, o anel circundante de gás e poeira absorve quantidades crescentes das emissões do buraco negro.
Os astrônomos assumiram que havia muitas galáxias ativas orientadas para nós, mas elas simplesmente não puderam ser detectadas porque o disco de gás atenua as emissões com muita força.
“Essas galáxias ativas extremamente obscurecidas são muito fracas e difíceis de encontrar. De uma amostra de 199 fontes, detectamos apenas nove delas ”, disse Davide Burlon, principal autor do estudo e estudante de pós-graduação no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Munique.
"Mas mesmo o BAT da Swift tem dificuldade em encontrar essas fontes altamente absorvidas, e sabemos que a pesquisa as subestima", explicou Burlon. "Quando consideramos isso, descobrimos que essas galáxias ativas encobertas são muito numerosas, representando cerca de 20 a 30% do total".
"Com Swift, agora quantificamos exatamente quantas galáxias ativas existem ao nosso redor - realmente, em nosso quintal", disse Marco Ajello no Laboratório Nacional de Aceleradores da SLAC, Menlo Park, Califórnia. "O número é grande e concorda com modelos que dizem ser responsáveis pela maior parte do histórico de raios-X. ” Se os números permanecerem consistentes a distâncias maiores, quando o universo era substancialmente mais jovem, existem buracos negros supermassivos suficientes para explicar o fundo cósmico dos raios-X.
A equipe então mesclou os dados do Swift BAT com as observações arquivadas de seu telescópio de raios-X, em um esforço para estudar como a intensidade das emissões das galáxias mudou em diferentes energias de raios-X.
"Esta é a primeira vez que podemos investigar o espectro médio de galáxias ativas fortemente absorvidas", disse Ajello. "Essas galáxias são responsáveis pela forma do fundo cósmico dos raios-X - elas criam o pico de sua energia."
Tudo isso é consistente com a idéia de que o fundo de raios-X cósmico é o resultado da emissão de buracos negros supermassivos ativos quando o universo tinha 7 bilhões de anos, ou cerca da metade de sua idade atual.
O Swift, lançado em novembro de 2004, é gerenciado por Goddard. Foi construído e está sendo operado em colaboração com a Penn State, o Laboratório Nacional Los Alamos no Novo México e a General Dynamics em Falls Church, Va .; Universidade de Leicester e Laboratório de Ciências Espaciais de Mullard, no Reino Unido; Observatório Brera e a Agência Espacial Italiana na Itália; além de parceiros adicionais na Alemanha e no Japão.
