O processo de mapeamento de eco, também conhecido como mapeamento de reverberação, começa quando a unidade está quente
No centro há um preto supermassivoum buraco cercado por um disco de material denominado disco de acreção. À medida que o disco fica mais brilhante, aparecem pequenas rajadas de luz visível. As setas azuis mostram a luz desta explosão afastando-se do buraco negro, tanto em direção a um observador na Terra como em direção a uma enorme estrutura em forma de donut (chamada toro) feita de poeira. A luz é absorvida, fazendo com que a poeira aqueça e emita luz infravermelha. Essa diminuição da poeira é uma resposta direta – ou, poderíamos dizer, um “eco” – de mudanças que ocorrem no disco. As setas vermelhas mostram esta luz afastando-se da galáxia, na mesma direção do flash inicial de luz visível. Assim, o observador verá primeiro a luz visível e depois (com equipamento adequado) o infravermelho. Crédito: Laboratório de Propulsão a Jato NASA/Caltech
Distância do disco de acreção ao interiorpartes do toro empoeirado podem ser enormes - bilhões ou trilhões de quilômetros. Até mesmo a luz viajando a 300.000 km por segundo pode percorrer essa distância em meses ou anos. Se os astrônomos podem observar a explosão inicial de luz visível no disco de acreção e o subsequente brilho infravermelho do toro, eles também podem medir o tempo que a luz levou para viajar entre as duas estruturas. Como a luz viaja a uma velocidade padrão, essa informação dá aos astrônomos uma ideia da distância entre o disco e o toro.
Os cientistas podem então usar a mediçãodistâncias para calcular a luminosidade do disco e, teoricamente, sua distância da Terra. Como? O fato é que a temperatura na parte do disco mais próxima do buraco negro pode chegar a dezenas de milhares de graus. É tão alto que até os átomos se separam e as partículas de poeira podem se formar. Conforme você se afasta do buraco negro, a temperatura do disco diminui gradualmente.
Os astrônomos sabem que a poeira se forma quandoa temperatura cai para cerca de 1.200 graus Celsius. Assim, quanto mais energia um disco emite, mais longe se formará a poeira. Como resultado, medir a distância entre o disco de acreção e o toro dá uma ideia da energia de saída do disco, que é diretamente proporcional à sua luminosidade.
A ideia de usar mapeamento de eco para mediçãoA distância da Terra às galáxias distantes não é nova, mas um novo experimento feito por cientistas está mostrando avanços significativos na demonstração de suas capacidades. Este é o maior estudo desse tipo, confirmando que tal medição funciona da mesma forma em todas as galáxias, independentemente de variáveis como o tamanho do buraco negro.
No entanto, devido a muitos fatores, os autores nãohá precisão de medição de distância suficiente. Em particular, os cientistas dizem que precisam aprender mais sobre a estrutura das regiões internas do toro empoeirado que circunda o buraco negro. Essa estrutura pode influenciar exatamente os comprimentos de onda da luz infravermelha que a poeira emite quando a luz chega pela primeira vez.
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