Os buracos negros podem ser invisíveis, mas a matéria superaquecida que se empilha ao redor deles brilha intensamente no espectro de raios gama. A sonda Integral da ESA calibrou recentemente o nível dessa radiação de fundo observando um ponto do céu e deixando a Terra passar na frente dele, para bloqueá-lo lentamente. Usando esses cálculos, os astrônomos poderão distinguir melhor as fontes pontuais de raios gama da lavagem da radiação de fundo.
Os astrônomos que usam o observatório de raios gama da ESA, o Integral, deram um passo importante para estimar quantos buracos negros existem no Universo.
Uma equipe internacional, liderada por Eugene Churazov e Rashid Sunyaev, Instituto de Pesquisa Espacial de Moscou, e envolvendo cientistas de todos os grupos do consórcio Integral, usou a Terra como um escudo gigante para observar o número de raios gama reveladores do universo distante diminuem para zero, quando nosso planeta bloqueou sua visão.
"Aponte a Integral para qualquer lugar do espaço e medirá os raios gama", diz Pietro Ubertini, da INAF, Itália, e o principal pesquisador do gerador de raios gama da Integral. A maioria desses raios gama não provém de fontes próximas, mas de objetos celestes tão distantes que ainda não podem ser distinguidos como fontes individuais. Essa emissão distante de raios gama cria um brilho perpétuo que banha o Universo.
A maioria dos astrônomos acredita que os objetos invisíveis são buracos negros supermassivos, milhões ou bilhões de vezes mais pesados que o Sol e cada um sentado no centro de uma galáxia. À medida que os buracos negros engolem matéria, os gases em turbilhão liberam raios X e raios gama. Medir com precisão o brilho, conhecido como fundo de raios-X e raios-gama, é o primeiro passo para calcular quantos buracos negros estão contribuindo para ele e a que distância do universo eles estão localizados.
As novas observações Integrais foram feitas durante janeiro e fevereiro de 2006 e fornecem dados altamente precisos sobre o fundo de raios gama. A chave do sucesso foi usar a Terra como escudo.
Permitir que a Terra entre no campo de visão da Integral vai contra o conjunto padrão de observações nominais para o satélite, porque os dispositivos ópticos necessários para determinar a atitude da sonda seriam cegados pela brilhante Terra. Portanto, essa operação exigiu esforços notáveis das equipes do ISOC / MOC que operam a missão, que tiveram que confiar em mecanismos alternativos de controle de naves espaciais. Mas o risco valeu a pena: medindo a diminuição do fluxo de raios gama depois que a Terra bloqueou a visão do Integral e fazendo um modelo da emissão atmosférica da Terra, os astrônomos mediram com precisão o fundo dos raios gama.
Outro bônus das observações Integrais é que os instrumentos complementares do observatório permitiram que a força dos raios X e raios gama fosse medida simultaneamente. No passado, diferentes satélites tiveram que medir as diferentes energias dos raios X e raios gama, deixando os astrônomos com a tarefa de reunir os resultados como as peças de um quebra-cabeça.
Não é apenas o brilho geral que a Integral viu. Antes do lançamento do satélite, apenas algumas dezenas de objetos celestes eram observados em raios gama. Agora, a Integral vê cerca de 300 fontes individuais em nossa galáxia e cerca de 100 dos buracos negros supermassivos mais brilhantes de outras galáxias. Estas são a ponta do iceberg. Os astrônomos acreditam que existem dezenas de milhões de buracos negros ativos espalhados pelo espaço, todos contribuindo para o fundo dos raios gama. A partir de observações anteriores na faixa mais suave de raios-X, sabe-se que a radiação de fundo suave é quase totalmente preenchida pelos Núcleos Galáticos Ativos (AGN). Portanto, é altamente provável que esses objetos também sejam responsáveis aqui em energias Integrais mais altas, mesmo que isso ainda não esteja provado.
O próximo passo é que os astrônomos programem modelos de computador para calcular como a emissão dessa população invisível de buracos negros se funde para dar o brilho observado. Esses modelos de computador preverão o número e a distância dos buracos negros e fornecerão informações sobre como eles se comportam no centro de galáxias jovens, de meia-idade e velhas. Enquanto isso, a equipe da Integral continuará refinando suas medições do fundo desconcertante dos raios gama.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
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