A galáxia do Olho de Sauron fornece uma nova maneira de se medir à distância das galáxias

Imagem composta. Crédito: © X-ray: NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.; Óptica: Isaac Newton Group of Telescopes, La Palma/Jacobus Kapteyn Telescope, Rádio: NSF/NRAO/VLA

 Uma equipe de cientistas liderada por Sebastian Hoeing, da Universidade de Southampton, na Inglaterra, mediu com precisão a distância para a galáxia próxima NGC 4151, usando o Interferômetro do Observatório W. M. Keck.

 A equipe utilizou uma nova técnica que eles desenvolveram na qual permite medir distâncias precisas das galáxias localizadas a dezenas de milhões de anos-luz de distância. A nova técnica é similar àquela utilizada para medir o tamanho físico e angular, ou aparente, de um objeto distante, para calcular a sua distância a partir da Terra.

 Distâncias previamente reportadas para a NGC 4151, que contém um buraco negro supermassivo, variavam de 4 a 29 megaparsecs (13 a 94,5 milhões de anos-luz), mas usando essa nova técnica mais precisa, os pesquisadores calcularam a distância até o buraco negro supermassivo com precisão, como sendo de 19 megaparsecs (62 milhões de anos-luz).

 A galáxia NGC 4151 é referenciada como Olho de Sauron pelos astrônomos devido à sua similaridade com o Olho de Sauron da trilogia cinematográfica, O Senhor dos Anéis. Como na famosa saga, o anel tem um papel crucial nessa nova medida.

Imagem em raio X. Crédito: © NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.

 Todas as grandes galáxias no Universo abrigam um buraco negro supermassivo em seu centro, e em cerca de 10% de todas as galáxias, esses buracos negros supermassivos estão crescendo engolindo uma grande quantidade de gás e poeira do ambiente ao redor.

 Nesse processo, o material é aquecido e torna-se muito brilhante — transformando as fontes mais energéticas de emissão no Universo conhecidos como Núcleo Galáctico Ativo (AGN, na sigla em inglês). Essa poeira quente forma um anel ao redor do buraco negro supermassivo e emite radiação infravermelha, que os pesquisadores usam como medição.

 Contudo, o tamanho aparente do anel do Olho de Sauron é muito pequeno, as observações são realizadas usando o Interferômetro do Keck, que combina os telescópios gêmeos de 10 metros do Observatório Keck — os maiores telescópios da Terra — para alcançar o poder de resolução de um telescópio de 85 metros.

 Para medir o tamanho físico do anel empoeirado, os pesquisadores mediram o intervalo de tempo entre a emissão da luz próxima do buraco negro e da emissão de infravermelho mais distante.

Imagem em H-alpha. Crédito: © X-ray: NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.; Óptica: Isaac Newton Group of Telescopes, La Palma/Jacobus Kapteyn Telescope, Rádio: NSF/NRAO/VLA

 A distância do centro para a poeira quente é simplesmente o intervalo de tempo dividido pela velocidade da luz. Combinando o tamanho físico do anel de poeira com o tamanho aparente medido com o interferômetro do Keck, os pesquisadores foram capazes de determinar a distância precisa até a NGC 4151.

 “Uma das principais descobertas é que a distância determinada dessa nova maneira é bem precisa — com 90 por cento de precisão”. “De fato, esse método, baseado em princípios geométricos simples, nos dá as distâncias mais precisas para as galáxias remotas”. “Além disso, ele pode ser prontamente usado em muito mais fontes do que os métodos atuais”, disse Hoening.

 “Essas distâncias são fundamentais para estimar os parâmetros cosmológicos que caracterizam o nosso Universo ou em medidas precisas das massas dos buracos negros”. “Nossa nova técnica de medir as distâncias, implica que essas massas podem ter sido sistematicamente subestimadas em 40%”.

Imagem em rádio. Crédito: © Raio X: NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.; Rádio: NSF/NRAO/VLA

 Hoening, juntamente com seus colegas na Dinamarca e no Japão, está atualmente ajustando um novo programa para estender o trabalho para muito mais AGN’s.

 O objetivo é estabelecer as distâncias precisas para dezenas de galáxias usando essa técnica e usá-las para restringir os parâmetros cosmológicos dentro de uma pequena porcentagem. Combinada com outras medidas, essa nova técnica fornece um entendimento melhor sobre a história de expansão do Universo.

‣ Fonte (em inglês): Astronomy Magazine
‣ Via: CiencTec