Lampi da eruzioni gigantesche in altre galassie

Come quella di Eta Carinae, avvenuta 2 secoli fa

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Rappresentazione artistica dell'eruzione di Eta Carinae avvenuta nel 1840 (fonte: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)

Sembravano 'un'esclusiva' della Via Lattea, ma eruzioni gigantesche simili a quelle avvenute due secoli fa nel sistema stellare Eta Carinae sono state osservate per la prima volta in altre galassie. 

Ancora misteriosa sotto molti aspetti, l'eruzione di Eta Carinae avvenne NEL 1840, scagliando nello spazio una massa di materia 10 volte superiore a quella del nostro Sole. A scovare dei possibili gemelli di Eta Carinae è stato Rubab Khan, del Goddard Space Flight Center della Nasa, grazie alle immagini raccolte dai telescopi spaziali Spitzer e Hubble.

Pubblicata sull'Astrophysical Journal Letters, la scoperta potrebbe aiutare a capire l'origene degli 'strani' cambiamenti di luminosità di Eta Carinae, come quello che due secoli fa la portò a essere per alcuni anni la seconda più luminosa del cielo. 

Quel che si sa con certezza su Eta Carinae è che sia composto da una coppia di grandi stelle, la maggiore con una massa di 90 volte quella del Sole e una luminosità 5 milioni di volte superiore e la minore ha una massa pari a 30 volte il Sole. Attorno alle due stelle sono visibili grandi nubi di gas prodotte da violentissime esplosioni ripetutesi nel tempo, analoghe a quella avvenuta nel '800 ma le cui cause sono ancora in gran parte ignote.

Per tentare di capire questo mistero i ricercatori sono andati alla ricerca di coppie di stelle simili e dopo un lungo lavoro analisi delle foto scattate negli anni dai due telescopi hanno scoperto 5 possibili sosia di Eta Carinae. 

Stelle come queste sono molto rare e per trovarle i ricercatori hanno dovuto spingere il loro sguardo al di fuori dei confini della Via Lattea. Le 5 'gemelle Eta' si trovano tutte in altre galassie, a una distanza minima di 15 milioni di anni luce, e per poterle analizzare meglio bisognerà attendere il nuovo potentissimo telescopio spaziale James Webb, della Nasa, la cui messa in orbita è prevista nel 2018.

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Telescópio da Nasa registra buraco negro ‘arrotando’ gás

Jonathan AmosCorrespondente de Ciência da BBC News, de Kissimmee (EUA)

Image captionNo destaque à esquerda, a galáxia NGC 5195 nos limites da "irmã" maior, a NGC 5194; à direita, a galáxia em visão de raio-X

Astrônomos identificaram duas enormes ondas de gás sendo "arrotadas" por um buraco negro no coração de uma galáxia próxima.

As porções de gás quente, detectadas em imagens de raio-X pelo telescópio especial Chandra, da Nasa (agência espacial americana), parecem estar varrendo o gás de hidrogênio mais frio que encontra pela frente.

Esse vasto e tortuoso "arroto" está ocorrendo na NGC 5195 - uma irmã menor e menos conhecida da galáxia conhecida como Whirlpool (redemoinho, em inglês), ou NGC 5194, a 26 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Trata-se, portanto, de um dos buracos negros mais próximos a expelir gás dessa maneira.

A descoberta, anunciada na reunião anual da AAS (Sociedade Astronômica Americana), na Flórida, é um exemplo dramático de interação, ou feedback, entre um super buraco negro e sua galáxia de origem.

"Acreditamos que esse feedback impeça as galáxias de se tornarem muito grandes", disse Marie Machacek, co-autora do estudo e pesquisadora do centro de astrofísica Harvard-Smithsonian, nos EUA.

"Mas, ao mesmo tempo, ele pode ser responsável pela formação de algumas estrelas. Isso mostra que buracos negros podem criar, e não apenas destruir."

Emissões ancestrais

Buracos negros são conhecidos por consumir gás e estrelas, mas os dois arcos de material revelados agora equivalem a um arroto após uma grande refeição, afirma a equipe responsável pelo estudo.

O buraco negro no centro da NGC 5195 provavelmente se "empanturrou" de gás emitido pela interação dessa pequena galáxia com sua irmã maior, a galáxia espiral NGC 5194. À medida que essa matéria foi caindo no buraco negro, enormes porções de energia teriam sido lançadas - causando as explosões.

Image captionImagem aproximada mostra o fenômeno ocorrendo na galáxia NGC 5195

Eric Schlegel, da Universidade do Texas em San Antonio (EUA), liderou o estudo e explicou que a observação crucial para identificação do fenômeno foi o gás mais frio de hidrogênio sendo empurrado pelas ondas quentes de raios-X.

Um brilho vermelho, que indica a presença de hidrogênio, foi visto em uma faixa estreita bem à frente da onda mais periférica, em imagens de um telescópio do observatório de Kitt Peak, no Arizona (EUA).

"Se não fosse por essa imagem do hidrogênio, eu teria duvidado (do fenômeno)", disse Schlegel à BBC. "Eu teria dito: talvez seja massa entrando ou saindo."

Mas a mancha de hidrogênio, espalhada em uma forma fina que acompanha o arco de gás quente visto nas imagens de raio-X do telescópio Chandra, caracteriza o fenômeno mais como "arroto" do que um "gole".

Na verdade, trata-se de uma onda de choque cósmica de um "arroto" bem velho. A equipe calcula que a onda mais interna de gás quente provavelmente levou 3 milhões de anos para atingir sua posição atual - a onda mais externa teria demorado o dobro de tempo.

"Acreditamos que esses arcos representam fósseis de duas enormes explosões registradas quando o buraco negro expeliu material para a galáxia", disse Christine Jones, co-autora da pesquisa e pesquisadora do centro Harvard-Smithsonian.

"Essa atividade provavelmente teve um grande efeito na paisagem galáctica", afirmou.

Se super buracos negros centralizados como esse normalmente expelem gás dessa maneira, isso pode explicar a razão pela qual galáxias elípticas como a NGC 5195 tendem a não ter muita atividade de formação de estrelas, disse Schlegel.

Enquanto isso, a explosão também atrai para a NGC 5195 (também conhecida como Messier 51b) a atenção que normalmente perderia para a enorme NGC 5194, a Whirpool ou Messier 51a, com a qual está colidindo de forma gradual.

"Ela (Whirlpool) ganha toda a atenção", diz Schlegel. "A pobre companheira recebe muito pouco - mais acho que isso irá mudar."