Brasileira descobre par histórico de buracos negros supermassivos

Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA e o Observatório de Raios-X Chandra, os cientistas observaram o par de buracos negros supermassivos mais próximo já registrado por dados combinados, separados por cerca de 300 anos-luz de distância.

Liderada pela pesquisadora brasileira Anna Trindade Falcão, do Harvard & Smithsonian Astrophysics Center, nos EUA, a pesquisa foi publicada nesta segunda-feira (9) na revista científica O Jornal Astrofísico.

Esses buracos negros estão escondidos em galáxias que estão em processo de colisão e são alimentadas por gás e poeira. Esse fenômeno faz com que eles emitam uma luz intensa, sendo conhecidos como núcleos galácticos ativos (AGN) – região compacta no centro de uma galáxia que apresenta luminosidade muito superior ao normal em pelo menos parte do espectro eletromagnético, com características que indicam que esta luz não é gerada por estrelas

Membros de sistemas binários de buracos negros geralmente estão muito mais distantes

De acordo com um declaração da NASA, o sistema binário de buracos negros descoberto pela equipe de Anna é o mais próximo identificado no Universo local através de observações que combinam luz visível e raios-X. Embora tenham sido detectados outros pares de buracos negros, a distância entre eles é geralmente muito maior do que a observada em MCG-03-34-64, uma galáxia rica em gás a 800 milhões de anos-luz da Via Láctea. .

Além disso, embora os radiotelescópios já tenham identificado buracos negros mais próximos, a confirmação em múltiplos comprimentos de onda, como feita com o Hubble e o Chandra, não tem precedentes e, portanto, é histórica.

Estes binários AGN eram provavelmente mais comuns no Universo primitivo, há milhares de milhões de anos, quando as colisões entre galáxias ocorriam com mais frequência. Anna e seus colegas tiveram um golpe de sorte ao identificar o par tão próximo.

Imagens de alta resolução do Hubble revelaram três picos de difração óptica aninhados na galáxia hospedeira, indicando a presença de uma grande concentração de gás oxigênio em uma pequena área. “Foi uma surpresa”, disse Anna, explicando que estes picos de difração são artefactos de imagem gerados quando a luz se curva em torno do espelho do telescópio.

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Segundo ela, para entender melhor o que estava acontecendo, a equipe utilizou o observatório de raios X Chandra. As imagens revelaram duas fontes de alta energia correspondentes às áreas brilhantes observadas pelo Hubble, sugerindo a presença de dois buracos negros supermassivos próximos.

Os cientistas também analisaram dados de rádio do Karl G. Jansky Very Large Array, no Novo México, confirmando que estas fontes de energia emitiam poderosas ondas de rádio, reforçando a hipótese de que eram buracos negros.

A origem de uma terceira fonte de luz observada nas imagens do Hubble ainda não é conhecida. A equipe sugere que poderia ser gás impactado pela energia de um jato de plasma emitido por um dos buracos negros, mas são necessários mais dados para tirar uma conclusão.

Os dois buracos negros observados já estiveram no centro das suas respectivas galáxias, mas a fusão entre eles os aproximou. A expectativa é que eles continuem se movendo um em direção ao outro até se fundirem em cerca de 100 milhões de anos, gerando ondas gravitacionais no processo.

Embora o LIGO (sigla em inglês para Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) não consiga capturar essas fusões supermassivas, a Laser Interferometer Space Antenna (LISA), missão de parceria entre os EUA e a Europa, com lançamento previsto para 2030, consegue registrar tais eventos.