Uma equipa de astrónomos utilizou dados do Observatório de Chandra Raio X e fez uma descoberta surpreendente sobre um buraco negro central supermassivo num quasar inserido num aglomerado de galáxias distantes.
Os Buracos Negros costumavam ser teóricos até o primeiro ser encontrado e confirmado no final do século XX.
Agora, os astrónomos encontram-nos por todo o lado. Existem imagens de rádio diretas de dois buracos negros: um em M87 e Sagitário A*, no centro da nossa galáxia.
De acordo com a Inverse, o que a equipa de astrónomos encontrou fornece pistas sobre a origem e evolução dos buracos negros supermassivos.
Há alguns desafios quando se vai estudar um buraco negro, particularmente um buraco negro supermassivo. Acontece que em cada grande galáxia tem um buraco negro enorme central.
Por isso, é importante ter o máximo de informação sobre eles. Estes gigantes cósmicos contêm milhões ou mesmo milhares de milhões de massas solares. Têm fortes puxões gravitacionais — e nada, nem mesmo a luz, pode escapar às suas garras. Isso afeta a capacidade de olhar para eles e para as suas regiões próximas.
Algo que ainda não está muito claro, é como se formam e desenvolvem estes buracos negros. A resposta reside parcialmente em duas das suas características.
“Cada buraco negro pode ser definido por apenas dois números: a sua rotação e a sua massa”, disse Julia Sisk-Reynes do Instituto de Astronomia (IoA), da Universidade de Cambridge no Reino Unido, que liderou um estudo publicado este ano na Arxiv, de um buraco negro super maciço a cerca de 3,6 mil milhões de anos de distância da humanidade.
“Embora isso pareça bastante simples, descobrir esses valores para a maioria dos buracos negros provou ser incrivelmente difícil”.
Medir as massas é difícil, embora existam formas de o fazer. Medir a rotação é um verdadeiro desafio. Para saber mais sobre buracos negros monstruosos, Sisk-Reynes e os colaboradores utilizaram dados do Observatório de Raio X Chandra.
Estudaram as observações do motor central dos buracos negros supermassivos do quasar H1821+643 e possivelmente conseguiram a sua taxa de centrifugação. Contém 30 mil milhões de vezes a massa do Sol.
Em comparação, o buraco negro central supermassivo da Via Láctea tem apenas cerca de quatro mil milhões de massas solares.
Porquê os raios X? Um buraco negro giratório arrasta o espaço com ele e permite que a matéria orbite mais perto dele do que é possível para um buraco não giratório. Os dados dos raios X mostram a rapidez com que o buraco negro gira.
Estudos do espectro de H1821+643 mostram que a sua taxa de rotação do buraco negro é estranha em comparação com outros menos maciços que giram a uma velocidade próxima da velocidade da luz. Essa taxa mais lenta para o buraco negro do quasar surpreendeu a equipa.
“Descobrimos que o buraco negro em H1821+643 está a rodar cerca de metade tão rapidamente como a maioria dos buracos negros que pesam entre cerca de um milhão e dez milhões de sóis”, disse o astrónomo Christopher Reynolds, também do Instituto de Astronomia. Co-autor do artigo que relata os resultados das medições de Chandra. “A pergunta de um milhão de dólares é: porquê?”.
A história de H1821+643 poderia ser a chave para compreender a sua taxa de rotação mais lenta, segundo o co-autor James Matthews (também no Instituto de Astronomia). Sugere que os buracos negros supermassivos como o de H1821+643 provavelmente cresceram através de fusões com outros buracos negros durante as colisões das suas galáxias.
É bem conhecido que as colisões de galáxias constroem galáxias maiores ao longo do tempo, e por isso essas mesmas atividades (incluindo colisões de galáxias anãs) são um jogo justo como fatores possíveis.
É também possível que este buraco negro tenha tido o seu disco exterior perturbado numa colisão, o que enviou gás em direções aleatórias durante o evento. Este tipo de atividades afetaria a velocidade de rotação do buraco negro — diminuindo-o ou mesmo torcendo-o numa direção totalmente nova.
Isso significa que tais buracos negros poderiam mostrar uma gama de taxas de centrifugação, dependendo das suas histórias recentes.
“A centrifugação moderada deste objeto ultramassivo pode ser uma prova da história violenta e caótica dos maiores buracos negros do universo”, disse Matthews.
“Pode também dar uma ideia do que irá acontecer ao super buraco negro da nossa galáxia no futuro, quando a Via Láctea colidir com Andrómeda e outras galáxias”.
