Astrónomos detetam um buraco negro supermassivo em movimento numa galáxia distante

Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

Uma equipa de cientistas do Center for Astrophysics do Harvard College Observatory e Smithsonian Astrophysical Observatory identificou o mais claro caso registado de um buraco negro supermassivo em movimento.

Há muito tempo que os cientistas teorizam que os buracos negros supermassivos podem vaguear pelo espaço – mas detetá-los é difícil. Agora, uma equipa de investigadores parece ter conseguido.

“Não esperamos que a maioria dos buracos negros supermassivos se movam. Geralmente contentam-se em ficar parados”, disse Dominic Pesce, astrónomo do Center for Astrophysics, em comunicado.

“São tão pesados que é difícil colocá-los em movimento. É muito mais difícil chutar uma bola de bowling do que chutar uma bola de futebol – neste caso, a bola de bowling é vários milhões de vezes a massa do nosso Sol. Vai exigir um pontapé bem poderoso“, explicou ainda.

Pesce e os seus colegas têm trabalhado para observar esta rara ocorrência nos últimos cinco anos, comparando as velocidades de buracos negros supermassivos e galáxias.

“Perguntámos: as velocidades dos buracos negros são iguais às velocidades das galáxias em que residem? Esperamos que tenham a mesma velocidade. Se não tiverem, significa que o buraco negro foi perturbado.”

Inicialmente, a equipa analisou 10 galáxias distantes e os buracos negros supermassivos no seus núcleos e estudou especificamente buracos negros que continham água nos seus discos de acreção – as estruturas espirais que giram para dentro em direção ao buraco negro.

Conforme a água orbita ao redor do buraco negro, produz um feixe de luz de rádio semelhante a um laser, conhecido como radiação.

Quando estudado com uma rede combinada de antenas de rádio, usando uma técnica conhecida como interferometria de linha de base muito longa (VLBI), masers – dispositivos que produzem ondas eletromagnéticas coerentes através da amplificação de emissão estimulada – podem ajudar a medir a velocidade de um buraco negro com precisão.

A técnica determinou que nove dos dez buracos negros supermassivos estavam parados. Porém, um deles parecia estar em movimento. Localizado a 230 milhões de anos-luz de distância da Terra, o buraco negro fica no centro de uma galáxia chamada J0437 + 2456 e a sua massa é cerca de três milhões de vezes a do nosso Sol.

Usando observações de acompanhamento com os Observatórios Arecibo e Gemini, a equipa confirmou agora as suas descobertas iniciais. O buraco negro supermassivo está a mover-se a uma velocidade de cerca de 117 mil quilómetros por hora dentro da sua galáxia.

Por outro lado, a causa deste movimento ainda é desconhecida. No entanto, a equipa suspeita que existem duas possibilidades.

“Podemos estar a observar as consequências da fusão de dois buracos negros supermassivos”, disse Jim Condon, do Observatório Nacional de Radioastronomia. “O resultado de tal fusão pode fazer com que o buraco negro recém-nascido recue e podemos estar a observá-lo no ato de recuar ou enquanto se acomoda novamente.”

Mas há outra possibilidade: o buraco negro pode ser parte de um sistema binário.

“Apesar de todas as expectativas de que realmente deveriam existir em abundância, os cientistas tiveram dificuldade em identificar exemplos claros de buracos negros supermassivos binários”, disse Pesce. “O que podemos estar a ver na galáxia J0437 + 2456 é um dos buracos negros desse par, com o outro a permanecer oculto nas nossas observações de rádio por causa da sua falta de emissão de radiação.”

Os cientistas alertam que serão necessárias mais observações para determinar a verdadeira causa do movimento incomum deste buraco negro supermassivo.

Este estudo foi publicado este mês na revista científica The Astrophysical Journal.

Maria Campos Maria Campos, ZAP //

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