Dupla de buracos negros dançando um ao redor do outro é descoberta pela Nasa
Descoberta foi feita após telescópios avistarem três focos de luz no centro de uma galáxia
Dois telescópios avistaram o par mais próximo de buracos negros supermassivos conhecido pelos cientistas até o momento. A dupla, a apenas 300 anos-luz de distância, foi observada em diferentes comprimentos de onda de luz usando o Observatório de Raios-x Chandra da Nasa e o Telescópio Espacial Hubble.
Enquanto buracos negros são invisíveis contra o vazio escuro do espaço, esses dois brilham intensamente enquanto o gás e a poeira dos quais se alimentam são acelerados e aquecidos a altas temperaturas. Ambos os objetos celestes, que circulam um ao redor do outro, são conhecidos como núcleos galácticos ativos.
Núcleos galácticos ativos são buracos negros supermassivos que liberam jatos brilhantes de material e ventos fortes que podem moldar as próprias galáxias onde são encontrados.
A dupla de buracos negros é o par mais próximo encontrado através da luz visível e de raios-x. Embora outros pares de buracos negros tenham sido observados antes, eles geralmente estão muito mais distantes. Astrônomos descobriram esses buracos negros dançando ao redor um do outro no centro de um par de galáxias em colisão chamado MCG-03-34-64, a 800 milhões de anos-luz de distância.
Astrônomos encontraram os buracos negros por acaso quando as observações do Hubble revelaram três picos de luz brilhante dentro do gás luminoso de uma galáxia. Eles publicaram sua descoberta na segunda-feira (9) no The Astrophysical Journal.
“Não esperávamos ver algo assim”, disse a autora principal do estudo, a brasileira Anna Trindade Falcão, pesquisadora de pós-doutorado no Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian em Cambridge, Massachusetts, em uma declaração. “Essa visão não é uma ocorrência comum no universo próximo, e nos avisou que há algo mais acontecendo dentro da galáxia.”
Ampliando as luzes cósmicas brilhantes
A equipe ficou intrigada quando o Hubble captou três picos de difração óptica em uma região concentrada da galáxia MCG-03-34-64. Picos de difração aparecem quando a luz de uma pequena região cósmica se curva ao redor do espelho dentro dos telescópios.
As observações do Hubble foram feitas em luz óptica, que é visível ao olho humano, mas os astrônomos não tinham certeza do que estavam vendo. A equipe de Falcão deu outra olhada na região galáctica com o Observatório de Raios-x Chandra.
Quando os cientistas observaram a galáxia usando o Chandra, eles conseguiram localizar duas fontes poderosas de luz de raios-x que combinavam com as fontes de luz óptica detectadas pelo Hubble, disse Falcão. “Juntamos essas peças e concluímos que provavelmente estávamos olhando para dois buracos negros supermassivos muito próximos.”
A equipe também consultou dados de ondas de rádio de observação de arquivo coletados pelo Karl G. Jansky Very Large Array de radiotelescópios perto de Socorro, Novo México. A dupla de buracos negros também foi descoberta liberando ondas de rádio energéticas.
“Quando você vê luz brilhante em comprimentos de onda ópticos, raios-x e rádio, muitas coisas podem ser descartadas, deixando a conclusão de que elas só podem ser explicadas como buracos negros próximos. Quando você junta todas as peças, isso lhe dá a imagem da dupla [de núcleos galácticos ativos]”, disse Falcão.
Enquanto isso, o terceiro pico de difração observado pelo Hubble tem uma origem desconhecida, e a equipe precisa de mais dados para entender o que poderia ser. A fonte de luz pode vir de gás que foi atingido por uma liberação energética de material de um dos buracos negros.
“Não seríamos capazes de ver todas essas complexidades sem a incrível resolução do Hubble”, disse Falcão.
Astrônomos observaram pares de buracos negros mais próximos do que esses dois por meio de radiotelescópios, mas essas duplas não foram observadas em outros comprimentos de onda de luz.
Ambos os buracos negros supermassivos já serviram como centros de suas respectivas galáxias, mas uma fusão galáctica aproximou muito mais os dois objetos. Eventualmente, sua espiral próxima resultará em uma fusão daqui cerca de 100 milhões de anos, de acordo com a Nasa, causando uma liberação energética de ondas gravitacionais, ou ondulações no tecido do espaço e do tempo.
Essas ondas gravitacionais criadas pelas colisões de buracos negros supermassivos poderão ser detectadas no futuro pela LISA, a missão da Antena Espacial do Interferômetro Laser liderada pela Agência Espacial Europeia, cujo lançamento está previsto para meados da década de 2030.
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