Uma das maiores pesquisas de raios-X usando o observatório espacial XMM-Newton da Agência Espacial Europeia mapeou cerca de 12.000 fontes de raios-X em três grandes regiões do céu. As fontes de raios-X representam núcleos galácticos ativos e aglomerados de galáxias, e a pesquisa captura o crescimento dos buracos negros supermassivos nos núcleos dessas galáxias. Esta pesquisa de raios-X complementa pesquisas de raios-X anteriores, permitindo aos pesquisadores mapear núcleos galácticos ativos em uma ampla gama de ambientes cósmicos.
Qingling Ni e W. Niel Brandt, da Penn State, apresentarão os resultados da Pesquisa de Volume Representativo Extragalático XMM-Spitzer (XMM-SERVS) em uma coletiva de imprensa realizada na segunda-feira, 7 de junho, às 16h30. durante a 238ª reunião da American Astronomical Society. Um artigo descrevendo a pesquisa, por uma equipe internacional de astrônomos, foi submetido ao Astrophysical Journal Supplement.
“Levantamentos de raios-X são a melhor maneira de encontrar buracos negros supermassivos em crescimento, que estão localizados no núcleo de muitas galáxias grandes”, disse Ni, um estudante de pós-graduação na Penn State e principal autor do artigo. “Com esta nova pesquisa massiva, podemos acessar dados populacionais sobre o crescimento de buracos negros supermassivos para entender melhor suas propriedades físicas e evolução ao longo da história cósmica.”
Os levantamentos de raios-X atualmente disponíveis são principalmente levantamentos profundos de “feixe de lápis” cobrindo uma parte muito pequena do céu ou levantamentos rasos cobrindo grandes áreas do céu. Levantamentos profundos de feixe de lápis só podem amostrar núcleos galácticos ativos em um volume cósmico limitado, e eles não têm a capacidade de explorar uma ampla gama dinâmica de ambientes cósmicos. Levantamentos rasos e de campo amplo podem amostrar uma ampla variedade de ambientes, mas falta a sensibilidade para detectar a maior parte do crescimento de buracos negros cósmicos supermassivos.
O novo levantamento XMM-SERVS ajuda a preencher a lacuna entre os levantamentos de raios-X profundos com feixe de lápis e os levantamentos de raios-X superficiais em grandes áreas do céu. A pesquisa XMM-SERVS fornece cobertura de raios-X de média profundidade para três campos do céu amplamente separados que foram previamente estudados em vários comprimentos de onda. Além disso, essas regiões foram selecionadas como Campos de Perfuração Profunda do Levantamento de Espaço e Tempo Legado (LSST) a ser conduzido pelo Observatório Vera C. Rubin. O Observatório Rubin é um gigantesco telescópio de pesquisa de 8,4 metros localizado no centro-norte do Chile, que atualmente está sendo construído a um custo de mais de US $ 600 milhões. Representa um dos maiores investimentos da comunidade astronômica mundial nesta década.
Os Campos de Perfuração Profunda LSST são regiões do céu onde substancialmente mais observações serão obtidas em comparação com as regiões do céu típicas durante a pesquisa LSST de dez anos, permitindo novas descobertas científicas. Os campos de pesquisa XMM-SERVS também são locais de várias outras pesquisas futuras em comprimentos de onda de rádio, submilímetro, infravermelho e óptico. Um dos campos de pesquisa do XMM-SERVS também está entre os Campos Profundos da missão espacial Euclid de ? 600 milhões que será lançada em 2022. Assim, a cobertura de raios-X fornecida pelo XMM-SERVS tem um enorme valor legado em conjunto com estes outros conjuntos de dados ricos.
“Esses campos celestes abrangem uma ampla variedade de ambientes cósmicos”, disse Ni. “Portanto, estamos obtendo uma visão do crescimento de buracos negros supermassivos que, esperançosamente, não é influenciado por fatores cósmicos locais. Além disso, na última década, os astrônomos estabeleceram que há uma forte correlação entre o crescimento de buracos negros e as propriedades das galáxias, o tamanho da amostra restringiu esses estudos à investigação apropriada de apenas alguns parâmetros de galáxias. Nossa nova grande amostra de buracos negros supermassivos em crescimento nos permitirá olhar para muitos outros parâmetros de galáxias juntos. ”
Os campos cobertos pela pesquisa XMM-SERVS são Wide Chandra Deep Field-South (W-CDF-S), a pesquisa European Large Area Infrared Space Observatory S1 (ELAIS-S1) e a estrutura de grande escala XMM-Newton Pesquisa (XMM-LSS). Essas áreas do céu, cada uma medindo alguns graus quadrados, já estão entre os campos do céu mais bem estudados e, com o próximo LSST e outras coberturas, serão os principais campos de pesquisa da próxima geração.
“Esta pesquisa representa o trabalho fundamental sobre o qual, eu suspeito, centenas de estudos serão construídos ao longo das próximas décadas”, disse Brandt, Professor de Astronomia e Astrofísica de Verne M. Willaman e professor de física na Penn State, e um dos os líderes do estudo. “XMM-Newton foi a melhor missão para reunir esses dados, e precisamos investir muito tempo de observação para este estudo – com uma exposição total combinada de quase 60 dias – porque será muito importante para estudos de galáxias ativas, aglomerado de galáxias estudos e para compreender as estruturas em grande escala do universo. Foi necessário um esforço multinacional de vários anos e é extremamente gratificante fazê-lo. Estamos muito gratos à Agência Espacial Europeia e à NASA pelo apoio a longo prazo a este trabalho. “
Publicado em 10/06/2021 10h22
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