Buracos negros arrasam milhares de estrelas para impulsionar o crescimento

Crédito: Raio-X: NASA/CXC/Washington State Univ./V. Baldassare et ai.; Óptico: NASA/ESA/

Uma nova pesquisa de mais de 100 galáxias pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA descobriu sinais de que buracos negros estão demolindo milhares de estrelas em uma busca para ganhar peso. As quatro galáxias mostradas neste gráfico estão entre as 29 galáxias da amostra que mostraram evidências de buracos negros crescentes perto de seus centros. Raios-X do Chandra (azul) foram sobrepostos em imagens ópticas do Telescópio Espacial Hubble da NASA das galáxias NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 e NGC 6503. buracos negros. 

Esses novos resultados sugerem um caminho um tanto violento para pelo menos alguns desses buracos negros atingirem seu tamanho atual – destruição estelar em uma escala que raramente ou nunca foi vista antes.

Os astrônomos fizeram estudos detalhados de duas classes distintas de buracos negros. A variedade menor são os buracos negros de "massa estelar" que normalmente pesam de 5 a 30 vezes a massa do Sol. No outro extremo do espectro estão os buracos negros supermassivos que vivem no meio da maioria das grandes galáxias, que pesam milhões ou mesmo bilhões de massas solares. Nos últimos anos, também houve evidências de que existe uma classe intermediária chamada "buracos negros de massa intermediária" (IMBHs). O novo estudo com o Chandra pode explicar como esses IMBHs são feitos através do crescimento descontrolado de buracos negros de massa estelar. 

Uma chave para fazer IMBHs pode ser seu ambiente. Esta última pesquisa analisou aglomerados de estrelas muito densos nos centros das galáxias. Com estrelas tão próximas, muitas estrelas passarão dentro da atração gravitacional dos buracos negros nos centros dos aglomerados. O trabalho teórico da equipe implica que, se a densidade de estrelas em um aglomerado – o número empacotado em um determinado volume – estiver acima de um valor limite, um buraco negro de massa estelar no centro do aglomerado sofrerá um rápido crescimento à medida que se aproxima. , fragmenta e ingere as abundantes estrelas vizinhas nas proximidades. 

Dos aglomerados no novo estudo do Chandra, aqueles com densidade acima desse limite tinham cerca de duas vezes mais buracos negros em crescimento do que os abaixo do limite de densidade. O limite de densidade depende também da rapidez com que as estrelas nos aglomerados estão se movendo. O processo sugerido pelo último estudo do Chandra pode ocorrer a qualquer momento da história do universo, implicando que buracos negros de massa intermediária podem se formar bilhões de anos após o Big Bang, até os dias atuais. 

Um artigo descrevendo esses resultados foi aceito e aparece no The Astrophysical Journal.

Fonte: NASA