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27: Galáxias ativas, quasares e buracos negros supermassivos

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    Durante a primeira metade do século XX, os astrônomos viam o universo das galáxias como um lugar predominantemente pacífico. Eles presumiram que as galáxias se formaram bilhões de anos atrás e depois evoluíram lentamente à medida que as populações de estrelas dentro delas se formaram, envelheceram e morreram. Essa imagem plácida mudou completamente nas últimas décadas do século XX.

    Hoje, os astrônomos podem ver que o universo é frequentemente moldado por eventos violentos, incluindo explosões cataclísmicas de supernovas, colisões de galáxias inteiras e o tremendo derramamento de energia à medida que a matéria interage no ambiente ao redor de buracos negros muito massivos. O evento chave que começou a mudar nossa visão do universo foi a descoberta de uma nova classe de objetos: os quasares.

    • 27.1: Quasares
      Os primeiros quasares descobertos pareciam estrelas, mas tinham forte emissão de rádio. Seus espectros de luz visível no início pareciam confusos, mas depois os astrônomos perceberam que eles tinham desvios para o vermelho muito maiores do que as estrelas. Os espectros quasares obtidos até agora mostram desvios para o vermelho variando de 15% a mais de 96% da velocidade da luz. Observações com o Telescópio Espacial Hubble mostram que os quasares estão no centro das galáxias e que tanto as espirais quanto as elípticas podem abrigar quasares.
    • 27.2: Buracos negros supermassivos - O que realmente são os quasares
      Tanto os núcleos galácticos ativos quanto os quasares derivam sua energia do material que cai em direção a um enorme buraco negro e forma um disco de acreção quente ao redor dele. Esse modelo pode explicar a grande quantidade de energia emitida e o fato de a energia ser produzida em um volume relativamente pequeno de espaço. Também pode explicar por que os jatos provenientes desses objetos são vistos em duas direções: essas direções são perpendiculares ao disco de acreção.
    • 27.3: Quasares como sondas de evolução no universo
      Quasares e galáxias se afetam mutuamente: a galáxia fornece combustível para o buraco negro, e o quasar aquece e rompe as nuvens de gás na galáxia. O equilíbrio entre esses dois processos provavelmente ajuda a explicar por que o buraco negro parece sempre ter cerca de 1/200 da massa do bojo esférico de estrelas que circunda o buraco negro. Os quasares eram muito mais comuns há bilhões de anos do que são agora, e os astrônomos especulam que eles marcam um estágio inicial na formação de galáxias.
    • 27.E: Galáxias ativas, quasares e buracos negros supermassivos (exercícios)

    Miniaturas: A imagem mais profunda do céu em luz visível (à esquerda) mostra um grande número de galáxias em uma pequena parte do céu, apenas 1/100 da área da Lua cheia (modificação de crédito do trabalho da NASA, ESA, H. Teplitz e M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STSci), R. Windhorst (Arizona State Universidade) e Z. Levay (STSci)).