Buraco negro supermassivo gira mais devagar do que é suposto. E não se sabe porquê

NASA / CXC / Univ. of Cambridge

O buraco negro supermassivo no quasar H1821+643.

Buracos negros eram apenas teóricos, até o primeiro ser encontrado e confirmado no final do século XX. Agora, os astrónomos encontram-nos em todo o lado.

Existem até imagens de rádio diretas de dois buracos negros: um em M87 e Sagitário A*, no centro da nossa galáxia, segundo relembra a Science Alert.

Uma equipa de astrónomos utilizou dados do Observatório Chandra e fez uma descoberta surpreendente sobre um buraco negro central supermassivo num quasar, inserido num aglomerado de galáxias distantes. O que encontraram ajuda a compreender a origem e evolução dos buracos negros supermassivos.

Cada grande galáxia tem um buraco negro gigante central. Por isso, é importante saber o máximo que pudermos sobre eles. Estes gigantes cósmicos contêm milhões ou mesmo milhares de milhões de massas solares.

Os buracos negros têm fortes puxões gravitacionais — e nada, nem mesmo a luz, lhes escapa, afetando a capacidade de os estudar de perto.

Os especialistas ainda não conseguiram compreender bem como é que os buracos negros se formam, nem como é que evoluem. Mas a resposta a estas questões reside em duas das suas características.

“Um buraco negro pode ser definido por apenas dois números: a sua rotação e a sua massa”, explica Julia Sisk-Reynes, do Instituto de Astronomia (IoA) da Universidade de Cambridge no Reino Unido, que liderou o novo estudo sobre o buraco negro super maciço, a cerca de 3,6 mil milhões de anos de distância, publicado na Monthly Notices da Royal Astronomy Society, a 21 de junho.

“Embora pareça bastante simples, é bastante difícil descobrir estes valores para a maioria dos buracos negros”, realça Sisk-Reynes.

Medir as massas é difícil, mas há formas de o fazer. Medir a rotação é um verdadeiro desafio. Para compreender melhor os buracos negros supermassivos, Sisk-Reynes e outros investigadores utilizaram dados do Observatório de Raio X Chandra.

Estudaram o motor central dos buracos negros supermassivos do quasar H1821+643 e obtiveram 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 4 milhões de massas solares.

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.

O estudo do espectro de H1821+643 mostra que a taxa de rotação do buraco negro é invulgar, em comparação a outros menos maciços que rodam a uma velocidade próxima da velocidade da luz. Esta velocidade mais lenta para o buraco negro do quasar surpreendeu a equipa de investigação.

“Descobrimos que o buraco negro em H1821+643 está a girar a cerca de metade da velocidade da maioria dos buracos negros que pesam entre cerca de um milhão e dez milhões de sóis”, referiu Christopher Reynolds, astrónomo e co-autor do estudo.

A história do H1821+643 pode ser a chave para compreender a taxa de rotação mais lenta, segundo James Matthews, também co-autor do estudo.

Matthews 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.

As colisões entre galáxias constroem galáxias maiores ao longo do tempo, e por isso essas mesmas atividades — incluindo colisões de galáxias anãs — são vistas como uma explicação plausível.

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 acontecimento afetaria a velocidade de rotação do buraco negro, abrandando-o, ou mesmo torcendo-o numa direção totalmente nova, o que significa que tais buracos negros poderiam mostrar uma gama de taxas de centrifugação, dependendo do seu historial mais recente.

“A centrifugação moderada deste objeto supermassivo 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 buraco negro da nossa galáxia no futuro, quando a Via Láctea colidir com Andrómeda e outras galáxias”, conclui.

  Alice Carqueja, ZAP //

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