Astronomia

Qual galáxia está mais próxima do centro do vazio KBC?

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Eu estava lendo sobre o vazio de Bootes e me deparei com esta lista dos maiores vazios no universo visível e, aparentemente, aquele em que estamos, o vazio KBC, não é apenas o maior, mas quase esférico. A página da Wikipedia diz que a Via Láctea está a algumas centenas de milhões de anos-luz do centro do vazio KBC, mas não consigo descobrir o que está mais próximo do centro, se é que existe alguma coisa.

Esta informação está disponível em algum lugar? Alguém sabe o que está no centro do vazio do KBC?


In Our Skies: Out para o vazio e super vazio

Desde a invenção do telescópio no início do século 17, o estudo da astronomia tem sido, em grande medida, um exercício contínuo para nos mostrar quão grande e imenso é o universo em que vivemos - e, ao lado disso, a pequenez correspondente e relativa insignificância de nosso próprio mundo.

A percepção de que as estrelas que povoam o céu noturno são objetos como o nosso próprio sol, mas vistas de distâncias imensas, demorou um pouco para se infiltrar em nossa consciência coletiva, mas quando a primeira medição de distância para outra estrela foi realizada pelo astrônomo alemão Friedrich Bessel em 1838 da estrela 61 Cygni localizada na asa oriental da constelação de Cygnus, o cisne, agora localizado em nosso céu noroeste após o anoitecer, provou ser muito maior do que o esperado.

61 Cygni, ao que parece, está localizado a 11,4 anos-luz de nós - onde um ano-luz, definido como a distância que a luz viaja em um ano, está ligeiramente abaixo de seis trilhões de milhas - portanto, sua distância é de 67 trilhões de milhas. E 61 Cygni é na verdade uma das estrelas mais próximas do nosso sistema solar. . .

Um século atrás, uma das maiores questões da astronomia era se nossa galáxia era ou não - composta por todas as estrelas visíveis no céu noturno, incluindo as estrelas distantes que compõem a faixa nebulosa de luz que chamamos de Via Láctea que esta época do ano se estende de nosso céu ocidental até nosso norte - é a única estrutura desse tipo no universo, ou se a nossa é apenas uma das muitas galáxias no universo.

Esta pergunta foi respondida em meados da década de 1920 pelo astrônomo americano Edwin Hubble, que demonstrou conclusivamente que a nebulosa nebulosa de Andrômeda - agora em nosso céu nordeste durante as horas da noite, e visível a olho nu em locais rurais escuros - está tão longe que tem que ser uma galáxia separada. A Galáxia de Andrômeda, como a chamamos agora, está localizada a 2,5 milhões de anos-luz de nós.

O número de galáxias no universo é agora conhecido por estar na casa das centenas de bilhões - aproximadamente comparável ao número de estrelas em nossa própria galáxia. Em vez de serem distribuídos aleatoriamente por todo o universo, descobrimos que as galáxias tendem a se reunir em aglomerados, que podem incluir desde um punhado de galáxias até vários milhares.

Nosso próprio aglomerado, que foi apelidado de Grupo Local, é relativamente pequeno e inclui nossa galáxia junto com algumas galáxias satélites menores, incluindo as duas brilhantes Nuvens de Magalhães visíveis do hemisfério sul, a Galáxia de Andrômeda, um punhado de galáxias de tamanho médio galáxias e algumas dezenas de pequenas.

O grande aglomerado mais próximo, localizado na constelação de Virgem agora visível baixo em nosso céu oriental antes do amanhecer, está a cerca de 60 milhões de anos-luz de distância e contém alguns milhares de galáxias.

Esses aglomerados de galáxias também não são distribuídos aleatoriamente por todo o universo, mas em vez disso se reúnem em estruturas ainda maiores chamadas de superaglomerados.

Nossa compreensão disso continua a evoluir, e apenas alguns anos atrás os astrônomos reconheceram que fazemos parte de um superaglomerado que foi chamado de Laniakea, das palavras havaianas que significam um céu imenso, que se estende por 500 milhões de anos-luz e contém até 500 aglomerados, incluindo o Grupo Local e o grande aglomerado em Virgem, contendo coletivamente até 100.000 galáxias.

Mesmo esses superaglomerados não são distribuídos aleatoriamente por todo o universo. No início da década de 1970, os astrônomos perceberam que essas estruturas são organizadas em longos filamentos e paredes, entre as quais estão regiões em grande parte vazias do espaço conhecidas como vazios. Eles podem se estender por várias centenas de milhões de anos-luz e, no máximo, conter apenas algumas galáxias isoladas.

O vazio mais próximo é conhecido como Vazio Local, ou às vezes como Vazio Tully, em homenagem ao astrônomo da Universidade do Havaí Brent Tully, que o co-descobriu, junto com o astrônomo americano Rick Fisher, em 1987. O Vazio Local, que está centrado em a constelação de Áquila agora em nosso céu ocidental após o crepúsculo, começa logo além do Grupo Local e se estende - em uma direção perpendicular àquela em direção ao Aglomerado de Virgem - até 250 milhões de anos-luz. Apenas um punhado de galáxias quase isoladas foram encontradas dentro do Vazio Local.

Muitos outros vazios foram encontrados em todo o universo. Muitos deles são significativamente maiores do que o Vazio Local, e alguns são tão grandes - até um a dois bilhões de anos-luz de diâmetro - que o termo super-vazio foi usado para descrevê-los. A maior estrutura conhecida, conhecida como Vácuo KBC, em homenagem aos astrônomos Ryan Keenan, Amy Barger e Lennox Cowie que inferiram sua existência há cinco anos, parece ter dois bilhões de anos-luz de diâmetro e envolve completamente o Superaglomerado Laniakea e vários outros superaglomerados, todos os quais são meros filamentos dentro de um volume de espaço quase vazio.

O universo não é estático, mas bastante dinâmico, embora geralmente em escalas de tempo muito longas. Enquanto o universo geral continua a se expandir, as estruturas de superaglomerados e vazios tornam isso irregular, em vez de suave.

Por exemplo, nossa galáxia está sendo puxada gravitacionalmente para o Aglomerado de Virgem e afastada do Vazio Local. Passarão bilhões de anos antes que haja qualquer mudança aparente significativa e, enquanto isso, em um período de tempo semelhante, nossa galáxia e a Galáxia de Andrômeda, que estão se movendo em direção uma à outra, terão colidido e se fundido em uma galáxia muito grande.

O sol sofrerá suas próprias mudanças durante este tempo e, portanto, a Terra pode não existir mais até então. . . mas em qualquer caso, o tempo e o espaço continuam como sempre.

Alan Hale é um astrônomo profissional que reside em Cloudcroft. Hale está envolvida em várias pesquisas relacionadas ao espaço e atividades educacionais em todo o Novo México e em outros lugares.


Astronomia Foto do Dia

Descubra o cosmos! A cada dia, uma imagem ou fotografia diferente de nosso fascinante universo é apresentada, junto com uma breve explicação escrita por um astrônomo profissional.

10 de janeiro de 2008
Galáxia Centauro A ativa
Crédito: Raios-X - NASA, CXC, R.Kraft (CfA), et al.
Radio - NSF, VLA, M.Hardcastle (U Hertfordshire) et al. Optical - ESO, M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Explicação: A apenas 11 milhões de anos-luz de distância, Centaurus A é uma galáxia elíptica gigante - a galáxia ativa mais próxima da Terra. Esta notável visão composta da galáxia combina dados de imagem dos regimes de raio-x (Chandra), óptico (ESO) e rádio (VLA). A região central do Centaurus A é um amontoado de gás, poeira e estrelas na luz óptica, mas os telescópios de rádio e raios-X traçam um jato notável de partículas de alta energia fluindo do centro da galáxia. A fonte de energia do acelerador de partículas cósmicas é um buraco negro com cerca de 10 milhões de vezes a massa do Sol, coincidente com o ponto brilhante de raios-X no centro da galáxia. Soprando do núcleo galáctico ativo em direção ao canto superior esquerdo, o jato energético se estende por cerca de 13.000 anos-luz. Um jato mais curto se estende do núcleo na direção oposta. Outros pontos brilhantes de raios-X no campo são sistemas estelares binários com estrelas de nêutrons ou buracos negros de massa estelar. A galáxia ativa Centaurus A é provavelmente o resultado de uma fusão com uma galáxia espiral há cerca de 100 milhões de anos.


Estamos muito abaixo da média! Astrônomos dizem que a Via Láctea reside em um grande vazio cósmico

Contornado em azul claro, coleções gigantes de galáxias podem ser divididas em superaglomerados. Mas o nosso . O superaglomerado [+], junto com muitos outros próximos, pode ainda residir em um vazio cósmico ainda maior.

R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman & amp Daniel Pomarède, Nature 513, 71-73 (04 de setembro de 2014)

Se você fosse dar nosso endereço cósmico, poderia dizer a alguém que vivíamos no planeta Terra, orbitando nosso Sol, nos arredores de um esporão dos braços espirais da Via Láctea, na segunda maior galáxia de nosso grupo local, cerca de 50 milhões anos-luz do Aglomerado de Virgem, embutido no superaglomerado Laniakea. Bem, você pode ter que adicionar outra linha a esse endereço, já que Laniakia, junto com dezenas de outros aglomerados gigantes próximos, está tudo embutido em um grande vazio cósmico que se estende por um bilhão de anos-luz de ponta a ponta. Essa região do espaço abaixo da média é consistente com tudo o que observamos, apoiado por novas observações apresentadas na reunião da American Astronomical Society desta semana, e pode apenas fornecer a solução para uma das maiores discrepâncias do Universo.

A estrutura simulada em grande escala do Universo mostra padrões intrincados de agrupamento disso. [+] nunca repita. Mas, de nossa perspectiva, só podemos ver um volume finito do Universo, que parece uniforme nas escalas maiores.

V. Springel et al., MPA Garching, and the Millenium Simulation

Nas escalas maiores, o Universo é uniforme, com quantidades iguais de matéria e energia em todos os lugares. Se você desenhasse uma esfera imaginária com alguns bilhões de anos-luz de largura em torno de qualquer ponto e medisse a quantidade total de massa em seu interior, obteria o mesmo número em todos os lugares, com uma precisão de cerca de 99,99%. Mas se sua esfera fosse menor, você veria que começaria a obter números diferentes em locais diferentes. A gravitação puxa a matéria em filamentos, grupos e aglomerados de galáxias e rouba a matéria de regiões menos densas, criando grandes vazios cósmicos.

Um mapa do universo local conforme observado pelo Sloan Digital Sky Survey. As áreas laranja sim. [+] densidades mais altas de aglomerados de galáxias e filamentos.

Hoje, a matéria no Universo é distribuída como uma combinação de uma teia de aranha e queijo suíço. Os "buracos" no Universo são estupendos, com alguns estendendo-se por dezenas de milhões de anos-luz antes de chegar a qualquer galáxia. Por outro lado, existem locais onde os filamentos se cruzam - um grande nexo na teia cósmica - que correspondem às localizações e existências de aglomerados de galáxias ultra-grandes, alguns dos quais contêm milhares de vezes a massa da nossa galáxia.

O Universo contém muitas regiões superdensas e subdensas de tamanhos variados, mas parece suave se. [+] você diminui o zoom o suficiente.

Andrew Z. Colvin do Wikimedia Commons

Mas entre as escalas onde há enormes diferenças de densidade e aquelas em que a média da densidade sempre chega ao mesmo número, algo interessante está acontecendo. Em escalas que variam de cerca de meio bilhão a três bilhões de anos-luz de diâmetro, você pode descobrir que duas regiões diferentes que parecem muito semelhantes na superfície - contendo espaços vazios e aglomerados, filamentos alinhados com galáxias, múltiplos buracos de "queijo suíço", etc. - podem realmente diferir em suas densidades gerais em cerca de 20% ou mais. Sem fazer uma pesquisa muito grande e detalhada de um conjunto muito grande de regiões do Universo (por exemplo, indo bem além de bilhões de anos-luz), você não teria como saber com certeza se viveu em uma ou não.

A construção da escada da distância cósmica envolve ir de nosso Sistema Solar até as estrelas. [+] galáxias próximas a distantes. Cada “etapa” carrega consigo suas próprias incertezas; também seria tendencioso para valores mais altos ou mais baixos se vivêssemos em uma região sub-densa ou superdensa.

NASA, ESA, A. Feild (STScI) e A. Riess (STScI / JHU)

Mas haveria uma dica. Se você vivesse em uma região superdensa, mesmo uma que se parecesse muito com uma região média em todos os outros aspectos, descobriria que haveria uma coisa que parecia estranha: o Universo em expansão. Como você tinha mais matéria do que a média onde estava, as galáxias próximas gravitariam mutuamente com mais força e a taxa de expansão do Universo pareceria mais lenta para você. Se você olhasse para escalas muito grandes e distantes, a taxa de expansão pareceria normal novamente, mas exatamente onde você está, você a mediria como sendo inferior à média. Qualquer técnica que dependesse apenas de medições próximas - coisas como paralaxe, cefeidas ou mesmo a maioria das supernovas - daria esse resultado distorcido.

Tensões de medição modernas da escada de distância (vermelho) com dados CMB (verde) e BAO (azul).

Por outro lado, se você vivesse em uma região pouco densa, sua vizinhança local do espaço gravitaria com menos força do que a média, e a taxa de expansão pareceria maior (mais alta) para você. Percebemos esse problema exato em nossas medições há alguns anos: se tentarmos medir a taxa de expansão usando essas técnicas de escada de distância cósmica, descobriremos que o Universo se expande cerca de 5-10% mais rapidamente do que outros métodos indicam. Se usarmos dados do fundo de micro-ondas cósmico ou do agrupamento em grande escala do Universo, obtemos um valor para a taxa de expansão do Hubble de 67-68 km / s / Mpc, enquanto galáxias relativamente próximas mostram uma taxa mais próxima de 72 -75 km / s / Mpc.

Três tipos diferentes de medidas, estrelas e galáxias distantes, a estrutura em grande escala do. [+] Universo, e as flutuações na CMB, nos contam a história de expansão do Universo.

NASA / ESA Hubble (topo L), SDSS (topo R), ESA e a Colaboração Planck (parte inferior)

De acordo com a pesquisa realizada pela equipe de Amy Barger na Universidade de Wisconsin-Madison, o vazio que contém nossa Via Láctea é enorme, esférico e contém não apenas nosso próprio superaglomerado local, mas muitos superaglomerados além dele. Embora as simulações prevejam vazios variando de dezenas de milhões de anos-luz até alguns bilhões, nossas medições não ficaram boas o suficiente para medir os maiores vazios com precisão. Com um raio de aproximadamente um bilhão de anos-luz, o vazio que contém nossa Via Láctea, conhecido como vazio KBC (para os cientistas Keenan, Barger e Cowie), é o maior vazio confirmado do Universo.

Com o tempo, as interações gravitacionais transformarão um Universo quase uniforme e de densidade igual em um só. [+] com grandes concentrações de matéria e enormes vazios separando-os.

De acordo com uma nova pesquisa apresentada por Ben Hoscheit na reunião da American Astronomical Society desta semana, esse vazio é inteiramente consistente em ser grande, esférico e conter a Via Láctea a algumas centenas de milhões de anos-luz de seu centro. Amy Barger contextualizou esta nova confirmação:

"Muitas vezes é muito difícil encontrar soluções consistentes entre muitas observações diferentes. O que Ben mostrou é que o perfil de densidade que Keenan mediu é consistente com os observáveis ​​cosmológicos. Sempre se deseja encontrar consistência, ou então há um problema em algum lugar que precisa ser estar resolvido."

Uma região do espaço desprovida de matéria em nossa galáxia revela o Universo além, onde cada ponto é a. [+] galáxia distante. A estrutura do cluster / vazio pode ser vista muito claramente.

Se não houvesse um grande vazio cósmico no qual nossa Via Láctea residisse, essa tensão entre as diferentes maneiras de medir a taxa de expansão do Hubble representaria um grande problema. Ou haveria um erro sistemático afetando um dos métodos de medi-lo, ou as propriedades da energia escura do Universo poderiam estar mudando com o tempo. Mas agora, todos os sinais estão apontando para uma explicação cósmica simples que resolveria tudo: estamos simplesmente um pouco abaixo da média quando se trata de densidade.


& # 8220Obscured & # 8221 & # 8211Vast vazio atrás do centro da Via Láctea

O universo é uma tapeçaria de congregações de galáxias e vastos vazios. Em um novo estudo, aplica-se as mesmas ferramentas de um estudo anterior para mapear o tamanho e a forma de uma extensa região vazia que eles chamaram de Vazio Local que faz fronteira com a Via Láctea que permaneceu pouco estudada porque fica atrás do centro de nossa galáxia e é fortemente obscurecido de nossa visão.

Usando as observações dos movimentos da galáxia, relatadas no The Astrophysical Journal, a equipe de Brent Tully e # 8216s da Universidade do Havaí inferiu a distribuição da massa responsável por esse movimento e construiu mapas tridimensionais que revelam mais da vasta estrutura cósmica que cerca nosso Milky Via galáxia.

Uma representação suavizada da estrutura em torno do Vazio Local é mostrada abaixo. A Via Láctea está na origem das setas de orientação vermelho-verde-azul (cada uma com 200 milhões de anos-luz de comprimento). É um limite entre um grande vazio de baixa densidade e o aglomerado de Virgem de alta densidade.

As galáxias não apenas se movem com a expansão geral do universo, mas também respondem ao puxão gravitacional de seus vizinhos e regiões com muita massa. Como consequência, em relação à expansão geral, eles estão se movendo em direção às áreas mais densas e longe de regiões com pouca massa & # 8211 os vazios.

Embora vivamos em uma metrópole cósmica, em 1987 Tully e Richard Fisher notaram que nossa galáxia, a Via Láctea, também está à beira de uma extensa região vazia que eles chamaram de Vazio Local.

Agora, Tully e sua equipe mediram os movimentos de 18.000 galáxias no compêndio Cosmicflows-3 de distâncias de galáxias, construindo um mapa cosmográfico que destaca a fronteira entre a coleção de matéria e a ausência de matéria que define a borda do Vazio Local. Eles usaram a mesma técnica em 2014 para identificar a extensão total de nosso superaglomerado de mais de cem mil galáxias, dando-lhe o nome de Laniakea, que significa & # 8220 céu imenso & # 8221 em havaiano.

Por 30 anos, os astrônomos têm tentado identificar por que os movimentos da Via Láctea, nossa grande vizinha de galáxia mais próxima, Andrômeda, e seus vizinhos menores se desviam da expansão geral do Universo em mais de 600 km / s (1,3 milhão mph). O novo estudo mostra que aproximadamente metade desse movimento é gerado & # 8220localmente & # 8221 a partir da combinação de uma atração do enorme aglomerado de Virgem nas proximidades e nossa participação na expansão do Vazio Local à medida que ele se torna cada vez mais vazio.


Astrônomos mapeiam um vasto vazio em nossa vizinhança cósmica

Uma representação suavizada da estrutura em torno do Vazio Local. Nossa galáxia, a Via Láctea, está na origem das setas de orientação vermelho-verde-azul (cada uma com 200 milhões de anos-luz de comprimento). Estamos na fronteira entre um grande vazio de baixa densidade e o aglomerado de Virgem de alta densidade. Crédito: R. Brent Tully

Um astrônomo do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí (IfA) e uma equipe internacional publicaram um novo estudo que revela mais sobre a vasta estrutura cósmica que cerca nossa galáxia, a Via Láctea.

O universo é uma tapeçaria de congregações de galáxias e vastos vazios. Em um novo estudo relatado em The Astrophysical Journal, A equipe de Brent Tully aplica as mesmas ferramentas de um estudo anterior para mapear o tamanho e a forma de uma extensa região vazia que eles chamaram de Vazio Local que faz fronteira com a galáxia da Via Láctea. Usando as observações dos movimentos das galáxias, eles inferem a distribuição da massa responsável por esse movimento e constroem mapas tridimensionais de nosso Universo local.

As galáxias não apenas se movem com a expansão geral do universo, mas também respondem ao puxão gravitacional de seus vizinhos e regiões com muita massa. Como consequência, eles estão se movendo em direção às áreas mais densas e para longe de regiões com pouca massa - os vazios.

Embora vivamos em uma metrópole cósmica, em 1987 Tully e Richard Fisher notaram que nossa galáxia, a Via Láctea, também está à beira de uma extensa região vazia que eles chamaram de Vazio Local. A existência do Vazio Local foi amplamente aceita, mas permaneceu pouco estudada porque fica atrás do centro de nossa galáxia e, portanto, está fortemente obscurecida de nossa visão.

Agora, Tully e sua equipe mediram os movimentos de 18.000 galáxias no compêndio Cosmicflows-3 de distâncias de galáxias, construindo um mapa cosmográfico que destaca a fronteira entre a coleção de matéria e a ausência de matéria que define a borda do Vazio Local. Eles usaram a mesma técnica em 2014 para identificar a extensão total do nosso superaglomerado de mais de cem mil galáxias, dando-lhe o nome de Laniakea, que significa "céu imenso" em havaiano.

Por 30 anos, os astrônomos têm tentado identificar por que os movimentos da Via Láctea, nossa grande vizinha de galáxia mais próxima, Andrômeda, e seus vizinhos menores se desviam da expansão geral do Universo em mais de 600 km / s (1,3 milhão mph). O novo estudo mostra que aproximadamente metade desse movimento é gerado "localmente" a partir da combinação de uma atração do maciço Aglomerado de Virgem e nossa participação na expansão do Vazio Local à medida que ele se torna cada vez mais vazio.

As representações do vazio podem ser vistas em um vídeo (abaixo) e, alternativamente, com um modelo interativo (abaixo). Com o modelo interativo, um visualizador pode aplicar panorâmica, zoom, girar e pausar / ativar a evolução temporal do movimento ao longo das órbitas. As órbitas são mostradas em um quadro de referência que remove a expansão geral do universo. O que estamos vendo são os desvios da expansão cósmica causados ​​pelas interações de fontes locais de gravidade.


Estrela mais próxima orbitando nossa galáxia e buraco negro # 8217s descoberto

Astrônomos da Universidade da UCLA fizeram uma descoberta notável, depois que confirmaram a presença de uma estrela orbitando o buraco negro no centro de nossa galáxia em apenas 11 anos e meio & # 8211 que & # 8217s o mais curto conhecido órbita de qualquer estrela perto deste buraco negro. Os pesquisadores envolvidos no artigo que descreve a descoberta afirmam que os dados ajudarão a testar a teoria da relatividade de Einstein & # 8217, que prevê que o espaço e o tempo estão deformados em torno do campo gravitacional de um buraco negro.

Uma imagem infravermelha de alta resolução da região ao redor do buraco negro no centro de nossa galáxia que mostra as duas órbitas das estrelas mais próximas. Outras órbitas são mostradas em órbitas mais fracas. (c) UCLA

O centro de nossa galáxia é um lugar tão agitado que observações ópticas diretas e precisas ao redor do buraco negro são simplesmente impossíveis. Em vez disso, os cientistas contam com os dados que podem reunir lendo rádio, raios-X e ondas infravermelhas. Em sua ajuda, vem o telescópio Keck em Mauna Kea, no Havaí, que observa estrelas próximas ao centro galáctico em IR há 17 anos, fornecendo uma visão detalhada de sua dinâmica. Usando o telescópio, os astrônomos responderam a algumas das questões astronômicas mais intrigantes da história recente, portanto agora sabemos:

  • no centro da nossa galáxia, encontra-se um buraco negro supermassivo há cerca de 26.000 anos-luz, com uma massa 4 milhões de vezes a do nosso sol.
  • estrelas aceleram em torno do buraco negro supermassivo. Pesquisas adicionais devem confirmar a tendência para a estrela orbital mais rápida recém-descoberta também.
  • em 2005, o telescópio tirou a primeira foto nítida do centro da Via Láctea, incluindo a área ao redor do buraco negro, usando a tecnologia de óptica adaptativa de estrela guia a laser.

A estrela recém-confirmada, apelidada de SO-102, teve sua órbita totalmente mapeada, graças ao seu curto período. Esta é apenas a segunda estrela a ter sua órbita completamente mapeada, depois da vizinha S0-2. Os dados das duas órbitas juntas ajudarão os astrônomos a modelar o próprio buraco negro, já que as observações diretas do FI são restritas por serem invisíveis. Muito do mérito por alcançar esses marcos imensos na astronomia vai para Andrea Ghez, líder da equipe de descoberta e professora de física e astronomia da UCLA que detém a cátedra Lauren B. Leichtman e Arthur E. Levine em Astrofísica. Ghez tem 3.000 estrelas que orbitam o buraco negro e tem estudado S0-2 desde 1995.

& # 8220I & # 8217m extremamente satisfeito por encontrar duas estrelas que orbitam nossa galáxia & # 8217s buraco negro supermassivo em muito menos do que uma vida humana & # 8221 disse Ghez.

& # 8220É o tango de S0-102 e S0-2 que revelará a verdadeira geometria do espaço e do tempo perto de um buraco negro pela primeira vez, & # 8221 Ghez disse. & # 8220Esta medição não pode ser feita apenas com uma estrela. & # 8221

A primeira estrela com um período orbital suficientemente curto para permitir uma reconstrução tridimensional completa de sua trajetória, SO-2, tem um período orbital de cerca de 16 anos, mas por que SO-102 demorou tanto para ser descoberta? Bem, a principal razão é que ele & # 8217 é muito fraco & # 8211 cerca de 16 vezes menos brilhante do que o SO-2. Assim, os astrônomos usaram os dados do buraco negro de observações anteriores para determinar as propriedades orbitais de S0-102 & # 8217s, um feito possível graças à nova tecnologia de óptica adaptativa do telescópio Keck & # 8217s, que permite que o espelho de 10 metros de diâmetro se ajuste dinamicamente para corrigir os efeitos de distorção da atmosfera da Terra em tempo real.

& # 8220O Observatório Keck tem sido o líder em óptica adaptativa por mais de uma década e nos permitiu alcançar um tremendo progresso na correção dos efeitos de distorção da atmosfera da Terra & # 8217s com imagens de alta resolução angular & # 8221 Ghez disse. É realmente emocionante ter acesso ao maior e melhor telescópio do mundo. É por isso que vim para a UCLA e continuo na UCLA. & # 8221

Via Láctea e núcleo escuro do séc. 8217 que distorce o tempo e o espaço

Com o tempo, os objetivos de Ghez e seus colegas e # 8217 evoluíram da demonstração da existência de um buraco negro no centro de nossa galáxia para a validação das leis fundamentais da física. Em altas velocidades e gravidade, a física newtoniana não é suficiente para explicar as irregularidades em órbitas elípticas, como a de Mercúrio que tem um movimento irregular devido à massa do Sol, da qual está muito próximo. Medir os efeitos de deformação do buraco negro da Via Láctea e # 8217 no espaço-tempo é muito mais fácil e evidente do que observações ao redor do Sol ou estrelas semelhantes, uma vez que o buraco negro é 4 milhões de vezes mais massivo. Observações de longo prazo são necessárias, no entanto, a fim de detectar efeitos relativísticos gerais, que são cumulativos em várias órbitas.


'Galáxia Exótica' com Coração de Buraco Negro impressiona os astrônomos

Uma estranha galáxia recém-descoberta pode ajudar os astrônomos a descobrir como os buracos negros e a formação de estrelas evoluíram no início do universo, de acordo com um novo estudo.

A galáxia espiral, apelidada de Speca, ostenta jatos de partículas em movimento rápido partindo de seu centro, um fenômeno mais comumente observado em galáxias elípticas. Na verdade, Speca é apenas a segunda espiral conhecida por ter esses jatos.

Esses jatos são gerados por um buraco negro supermassivo no coração de Speca. Os pesquisadores esperam que o estudo da galáxia trará insights sobre os buracos negros, o nascimento de estrelas e a interação entre os dois.

"Esta é provavelmente a galáxia mais exótica com um buraco negro já vista", disse a pesquisadora principal do estudo, Ananda Hota, do Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica (ASIAA), em Taiwan, em um comunicado. "Ele tem o potencial de nos ensinar novas lições sobre como galáxias e aglomerados de galáxias se formaram e se desenvolveram no que vemos hoje." [Foto da galáxia espiral Speca]

Uma estranha rádio galáxia

Speca & mdash cujo nome é abreviação de Spiral-host Episodic radio galaxy tracing Acreção de Cluster & mdash é encontrada a cerca de 1,7 bilhões de anos-luz da Terra. Além de ser uma espiral, é o que é conhecido como rádio galáxia.

No coração de uma rádio-galáxia está um buraco negro supermassivo. O material ao seu redor é empurrado para fora em velocidade relativística, formando jatos que brilham intensamente em frequências de rádio. [Imagens: Buracos Negros do Universo]

Esses jatos relativísticos não são constantes; eles diminuem e fluem com o tempo, provavelmente dependendo do material que os alimenta. Com o tempo, o material se difunde em lóbulos, assim como a água que flui de uma mangueira se espalha à medida que diminui a velocidade.

A maioria das galáxias de rádio descobertas até agora são elípticas. Galáxias elípticas tendem a ser velhas, sem muita formação de estrelas novas, enquanto as espirais hospedam muito mais o nascimento de estrelas. Portanto, é intrigante, disseram os pesquisadores, descobrir que uma espiral de jatos estudando Speca poderia ajudá-los a entender melhor como as espirais se transformam em elípticas ao longo do tempo.

"Ainda não se observou como os buracos negros impedem a formação de estrelas", disse Hota. "Speca é uma oportunidade para investigar esses detalhes."

Estrutura de Speca

Os astrônomos usaram uma variedade de telescópios para caracterizar Speca, descobrindo que ele possui três pares de lóbulos. Essa contagem alta é rara mesmo entre elípticas e fornece pistas sobre a evolução de Speca.

De acordo com Hota, o par menor e mais próximo provavelmente tem apenas alguns milhões de anos. Os lobos médios têm entre 10 e 100 milhões de anos.

Mas é o par mais externo que traz a maior surpresa. Com uma idade de várias centenas de milhões de anos, a nuvem de material expelida do centro da galáxia se difundiu há muito tempo, tornando-se menos ativa com o passar dos anos.

Em algum ponto, no entanto, o material colidiu com partículas energéticas fluindo através do aglomerado de galáxias ao redor de Speca. Essas colisões reviveram os vestígios antigos, proporcionando aos astrônomos uma maior compreensão do ambiente dentro do aglomerado.

A pesquisa foi publicada na edição de agosto dos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

Compreendendo a formação de estrelas

Galáxias espirais eventualmente se transformam em elípticas, e Hota acha que a presença de jatos pode afetar essa mudança.

"O que eu acredito é que esta tendência de radiogaláxias encontrada sempre em elípticas e não em espirais é um produto final de múltiplas fusões de galáxias e múltiplos episódios de feedbacks de jato, acontecendo ao longo de alguns bilhões de anos", disse Hota.

Os dois fenômenos combinados consumiriam lentamente os materiais necessários para a formação de estrelas, permitindo que uma galáxia espiral se transformasse em uma elíptica. Isso combina bem com as teorias atuais sobre como os elípticos formam a ejeção de material simplesmente acelera o processo.

"Esses jatos deveriam remover uma grande fração de gás de uma galáxia e impedir a formação de estrelas", disse Hota. "Se a galáxia for rica em gás na região central e conforme a direção do jato mudar com o tempo, isso pode ter um efeito adverso na história de formação de estrelas de uma galáxia."

Speca oferece aos astrônomos a oportunidade de estudar o efeito dos jatos em uma jovem galáxia. Como eles se originam do buraco negro supermassivo no centro da galáxia, ele revela uma conexão entre o poderoso gigante e o nascimento de novas estrelas.

"Assim que entendermos como a formação de estrelas e a atividade do buraco negro evoluíram com o tempo, teremos pistas sobre os processos de coevolução", disse Hota.


Cientistas descobrem a galáxia mais solitária e isolada de todo o universo

A galáxia mostrada no centro da imagem aqui, MCG + 01-02-015, é uma galáxia espiral barrada localizada. [+] dentro de um grande vazio cósmico. It is so isolated that if humanity were located in this galaxy instead of our own and developed astronomy at the same rate, we wouldn't have detected the first galaxy beyond our own until the 1960s.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

Our corner of the Universe was gifted with a plethora of bright, nearby galaxies to light our way through the cosmos.

The Large (top right) and Small (lower left) Magellanic Clouds are visible in the southern skies, . [+] and helped guide Magellan on his famous voyage some 500 years ago. In reality, the LMC is located some 160-165,000 light-years away, with the SMC slightly farther away at 198,000 light-years distant. Along with Triangulum and Andromeda, these four galaxies beyond our own are visible to the naked human eye.

The spirals and ellipticals in our backyard showed us, a century ago, that the Milky Way wasn't alone.

This sketch from the mid-1840s is the first ever one to reveal the spiral structure of any nebula in . [+] the night sky. Now known to be a spiral galaxy, Messier 51, the Whirlpool Galaxy, is one of the most well-studied galaxies beyond our Milky Way.

WILLIAM PARSONS, 3RD EARL OF ROSSE (LORD ROSSE)

Even earlier astronomers still had copious bright galaxies they could observe with their telescopes.

A selection of approximately 2% of the galaxies in the Virgo cluster. There are approximately 1,000 . [+] large galaxies in the Virgo cluster, a large fraction of which were discovered way back in the 18th century. The Virgo cluster is located some 50-60 million light-years away from our Milky Way, and is the largest concentration of galaxies in the extremely nearby Universe.

By measuring the speeds and distances of these galaxies, we discovered the expanding Universe.

The 'raisin bread' model of the expanding Universe, where relative distances increase as the space . [+] (dough) expands. The farther away any two raisin are from one another, the greater the observed redshift will be by time the light is received. The redshift-distance relation predicted by the expanding Universe is borne out in observations, and has been consistent with what's been known all the way back since the 1920s.

Without them, we might never have understood our cosmic origins: the hot Big Bang.

Uma história visual do Universo em expansão inclui o estado quente e denso conhecido como Big Bang e. [+] o crescimento e a formação da estrutura posteriormente. O conjunto completo de dados, incluindo as observações dos elementos leves e da radiação cósmica de fundo, deixa apenas o Big Bang como uma explicação válida para tudo o que vemos. À medida que o Universo se expande, ele também esfria, permitindo que íons, átomos neutros e, eventualmente, moléculas, nuvens de gás, estrelas e, finalmente, galáxias se formem.

Unfortunately, not every observer in the Universe gets so lucky.

Streams of dark matter drive the clustering of galaxies and the formation of large-scale structure, . [+] as shown in this KIPAC/Stanford simulation. While the locations where stars, galaxies, and clusters of galaxies emerge are most notable, the enormous cosmic voids separating the matter-rich structures are just as important to understanding our Universe.

O. Hahn and T. Abel (simulation) Ralf Kaehler (visualization)

Most galaxies clump together in groups, clusters, or along filaments, but some reside in underdense regions.

This figure shows the relative attractive and repulsive effects of overdense and underdense regions . [+] on the Milky Way. Note that, despite the large number of galaxies clumped and clustered nearby, there are also large regions that have extremely few galaxies: cosmic voids. While we have a few substantial ones nearby, there are even larger and lower-density voids found in the distant Universe.

Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, R. Brent Tully, and Hélène Courtois, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

The Universe's large-scale structure contains great cosmic voids as well as overdense clumps.

A region of space devoid of matter in our galaxy reveals the Universe beyond, where every point is a . [+] distant galaxy. The cluster/void structure can be seen very clearly. If we were to live in an extremely underdense/void region, we might not have discovered a single galaxy beyond our own until our astronomical tools advanced to near-modern standards.

In these extremely underdense regions, however, galaxies still occasionally form.

Although it's relatively nearby at just 293 million light-years away, the galaxy MCG+01-02-015 has . [+] no other galaxies surrounding it for approximately 100 million light-years in all directions. To the best of our knowledge, it's the loneliest galaxy in the Universe.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

Although a long-exposure, deep image of MCG+01-02-015 appears to show many other galaxies in its . [+] vicinity, most are far more distant (and a few are closer), but none are within 100 million light-years of the major galaxy itself.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

In all directions, we find no other galaxies within 100 million light-years of it.

In between the great clusters and filaments of the Universe are great cosmic voids, some of which . [+] can span hundreds of millions of light-years in diameter. While some voids are larger in extent than others, the void that houses MCG+01-02-015 is special because it is so low in density that, rather than having only a few galaxies, it only contains this one known galaxy at all. It is possible, however, that small, low surface brightness galaxies exist in this region after all.

Andrew Z. Colvin (cropped by Zeryphex) / Wikimedia Commons

If we had grown up there, our telescopes would not have observed other galaxies until the 1960s.

Italian astronomer Paolo Maffei's promising work on infrared astronomy culminated in the discovery . [+] of galaxies — like Maffei 1 and 2, shown here — in the plane of the Milky Way itself. Maffei 1, the giant elliptical galaxy at the lower left, is the closest giant elliptical to the Milky Way, yet went undiscovered until 1967. Technology would have needed to advance to approximately these levels to detect a single galaxy beyond MCG+01-02-15.

WISE mission NASA/JPL-Caltech/UCLA

Perhaps we are truly fortunate: our serendipitous position in the Universe allowed us to understand it.

The various galaxies of the Virgo Supercluster, grouped and clustered together. On the largest . [+] scales, the Universe is uniform, but as you look to galaxy or cluster scales, overdense and underdense regions dominate. The full extent of this illustration, which maps out the nearby galaxies to the Milky Way (with us at the center), would have exactly one galaxy in it, MCG+01-02-015, if it were centered on the loneliest galaxy known in the Universe today.


NGC 247, an intermediate spiral galaxy in Cetus

NGC 247 (nicknamed the Needle’s Eye Galaxy) is an elongated intermediate spiral galaxy (although it’s sometimes classified as a dwarf spiral galaxy) of some 70 thousand light-years across, located about 11.1 million light-years away in the constellation of Cetus (the Whale), while it is receding from us at approximately 156 kilometers per second.

It is one of the closest spiral galaxies of the southern sky and is a member of the Sculptor Group, a group of 13 known galaxies that includes the Sculptor Galaxy (NGC 253). Together with several other galaxies, NGC 247 is gravitationally bound to the Sculptor Galaxy. These galaxies form a small core in the center of the Sculptor Group, which is one of the nearest groups of galaxies to the Milky Way.

The distance of NGC 247 was confirmed in late February 2011. Previously it was thought that the galaxy was more than 1 million light-years further away, but that was proved to be wrong.

This nearly edge-on galaxy has a dusty disk and loose and ragged spiral arms, which show large numbers of stars and glowing pink clouds of hydrogen, marking regions of active star formation. NGC 247 has a prominent (foreground) star on its southern edge and a “void” on its northern side (seen to the right of this image) which is a region that contains a paucity of stars and new star formation. This void resembles the eye of a needle, giving the galaxy its nickname.

Apart from the main galaxy itself, this image also reveals numerous galaxies shining far beyond NGC 247. In the upper right of the picture three prominent spirals form a line and still further out, far behind them, many more galaxies can be seen, some shining right through the disk of NGC 247.

This colour image of NGC 247 and its rich backdrop was created from a large number of monochrome exposures taken through blue, yellow/green and red filters taken over many years by the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile. In addition exposures through a filter that isolates the glow from hydrogen gas have also been included and coloured red. The total exposure times per filter were 20 hours, 19 hours, 25 minutes and 35 minutes, respectively.


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