Buracos negros supermassivos mais próximos da Terra são descobertos

Usando o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, astrônomos descobriram que Markarian 231 (Mrk 231), a galáxia mais próxima da Terra com um quasar, é alimentada por dois buracos negros centrais que giram furiosamente um sobre o outro. A novidade foi publicada no “The Astrophysical Journal. A descoberta sugere que os quasares – os núcleos brilhantes das galáxias ativas – podem frequentemente sediar dois buracos negros supermassivos centrais que giram um ao redor do outro, como resultado da fusão entre duas galáxias. Como um par de patinadores, a dupla de buracos negros gera enormes quantidades de energia, o que faz com que o núcleo da galáxia hospedeira ofusque o brilho da população de bilhões de estrelas da galáxia, o que os cientistas identificam como quasares.

Os cientistas analisaram arquivos de observações do Hubble da radiação ultravioleta emitida do centro de Mrk 231 para descobrir o que eles descrevem como “propriedades extremas e surpreendentes. Se apenas um buraco negro estivesse presente no centro do quasar, todo o disco de acreção feito do gás quente que existe ao redor brilharia em raios ultravioletas. Em vez disso, o brilho ultravioleta do disco de poeira cai abruptamente em direção ao centro. Isso fornece evidências observacionais que o disco tem um grande buraco – como o de uma rosquinha – que rodeia o buraco negro central. A melhor explicação para os dados de observação, com base em modelos dinâmicos, é que o centro do disco é esculpido pela ação de dois buracos negros que orbitam entre si. O segundo e menor buraco negro orbita na borda interna do disco de acreção e tem seu próprio mini-disco com um brilho ultravioleta.

Novos métodos de pesquisa de buracos negros

“Estamos muito animados com esse achado, porque não só mostra a existência de um buraco negro binário perto de Mrk 231, mas também abre uma nova maneira de pesquisar sistematicamente buracos negros binários via a natureza de sua emissão de luz ultravioleta”, disse Youjun Lu, dos Observatórios Astronômicos Nacionais da China, da Academia Chinesa de Ciências. A estrutura do nosso universo, como aquelas galáxias gigantes e aglomerados de galáxias, cresce através da fusão de sistemas menores em outros maiores, e os buracos negros binários são consequências naturais dessas fusões de galáxias”, acrescenta o copesquisador Xinyu Dai, da Universidade de Oklahoma, nos Estados Unidos.

Estima-se que o buraco negro central tenha 150 milhões de vezes a massa do nosso sol, e o seu companheiro tenha outras 4 milhões de massas solares. A dupla dinâmica completa uma órbita em torno de si a cada 1,2 anos. O buraco negro de menor massa é o remanescente de uma galáxia menor que se fundiu com Mrk 231. A evidência de uma fusão recente vem da assimetria da galáxia hospedeira, e as longas caudas de maré de jovens estrelas azuis.

O resultado da fusão tem sido fazer da Mrk 231 uma galáxia altamente energética, com uma taxa de formação estelar 100 vezes maior do que a nossa Via Láctea. Os gases que caem no buraco negro o alimentam, provocando fluxos de saída e de turbulência que incitam essa tempestade de nascimento de estrelas. A previsão é de que os buracos negros binários espiralem juntos e colidam dentro de algumas centenas de milhares de anos. Mrk 231 está localizado a 600 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Fonte: Phys.org