Espaço

Como um investigador de CIÊNCIAS usou raio-x para criar um catálogo de buracos negros

observatório newathena

O observatório espacial NewAthena deverá estar operacional no final desta década

ESA

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) deu a conhecer mais pormenores sobre o futuro observatório NewAthena com que a Agência Espacial Europeia (ESA) pretende rastrear e localizar buracos negros supermassivos que existem no universo. Além de recorrer a raios-x, o observatório espacial, que deverá descolar no final desta década, distingue-se ainda pelo contributo dado por uma equipa liderada por Nuno Covas, investigador do IA e aluno de doutoramento da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (CIÊNCIAS). Através de simulações cosmológicas, a equipa que conta com investigadores do IA e de outras entidades internacionais conseguiu prever que o NewAthena deverá ter as condições técnicas necessárias “para detetar um número sem precedentes de buracos negros supermassivos nos confins do Universo”.

 “A equipa criou um catálogo simulado do céu em raios X, com base numa das mais avançadas simulações cosmológicas, o IllustrisTNG, para testar a capacidade do NewAthena de detetar os mais ténues e distantes buracos negros supermassivos em crescimento, conhecidos como núcleos galácticos ativos (AGN)”, explica o IA em comunicado.

Entre astrónomos e astrofísicos, ninguém esconde a expectativa quanto ao potencial do NewAthena para, eventualmente, superar algumas das grandes incógnitas que ainda envolvem a formação de buracos negros. Os números ajudam a compreender o desafio: segundo o IA uma simples observação de uma pequena área do céu com 10 graus quadrados pode ser suficiente para detetar 250 mil núcleos galácticos ativos. Esse número total pode abarcar 20 mil núcleos galácticos relativos à época em que o universo tinha menos de dois milhões de anos e, não menos importante, 35 núcleos que podem remeter para a denominada Época da Reionização, que terá ocorrido quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos (atualmente, estima-se que o universo tem 13,8 mil milhões de anos).

 

simulação de buracos negros
Simulação de como o NewAthena haverá de recolher dados do céu, apresentando diferentes cores que ajudam a caracterizar as energias emitidas a partir de vários pontos do universo - Covas et al., 2025  

As simulações que foram desenvolvidas com a coordenação de Nuno Covas têm por ponto de partida os dados recolhidos pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST). Segundo os investigadores do IA, os dados levam a crer que o “Universo primitivo fervilhava com buracos negros em crescimento”. Com o NewAthena passa a ser possível recolher dados de núcleos galácticos “obscurecidos” ou que se encontram a “distâncias cosmológicas extremas”. Todo este trabalho foi dado a conhecer num artigo científico que foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Os raios X são uma ferramenta essencial para encontrar estes buracos negros enquanto eles se 'alimentam' ativamente, pois a matéria que espirala para dentro deles aquece a milhões de graus e emite radiação de alta energia. O NewAthena terá uma capacidade sem precedentes de recolher estes fotões, permitindo-nos ver os AGN mais ténues e distantes", conclui Nuno Covas, citado pelo comunicado do IA.

 

Hugo Séneca
hugoseneca@ciencias.ulisboa.pt