Centenas de buracos negros supermassivos "escondidos" são revelados

Através de dados do telescópio Chandra, uma equipe de astrônomos liderada por Dong-Woo Kim, pesquisador do Centro de Astrofísica de Harvard & Smithsonian, identificou centenas de novos buracos negros escondidos até então.

Uma pesquisa revelou centenas de buracos negros anteriormente não identificados usando dados do Chandra Source Catalog e do Sloan Digitized Sky Survey (SDSS). Os pesquisadores compararam os dados ópticos e de raios-X para uma classe de objetos conhecidos como "XBONGs" (galáxias opticamente normais e brilhantes de raios-X) para revelar cerca de 400 buracos negros supermassivos. Esses gráficos mostram esses XBONGs em raios-X do Chandra e luz óptica do SDSS.Créditos: Raio-X: NASA/CXC/SAO/D. Kim et al.; Óptica/RI: Legacy Surveys/D. Lang (Instituto Perimeter)

Eles são do tipo supermassivo, contêm desde milhões até bilhões de vezes a massa do Sol e estão entre 550 milhões e 7,8 bilhões de anos-luz da Terra. Os buracos negros foram revelados através da combinação de dados do repositório Chandra Source Catalog, com centenas de milhares de fontes emissoras de raios X, e de dados da luz visível coletados por meio do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Eles estão em galáxias que não pareciam ter quasares, os objetos extremamente brilhantes formados por buracos negros supermassivos em crescimento.

Os cientistas já sabiam da existência das chamadas “galáxias de brilho de raios X opticamente normal” (ou apenas “XBONGS”). O nome descreve aquelas que pareciam comuns na luz visível, a qual não mostra os sinais típicos dos quasares, mas que eram brilhantes em raios X. Ao analisar os dados do Chandra e compará-los ao SDSS, os pesquisadores descobriram mais de 800 candidatas a XBONG.

Depois, uma nova análise mostrou que cerca da metade delas representava um grupo de buracos negros que, até então, estava oculto. “Estes resultados mostram o quão poderoso é comparar minas de dados de raios X e da luz visível”, observou a coautora Amanda Malnati. Como a matéria ao redor dos buracos negros é aquecida a milhões de graus e brilha em comprimentos de onda dos raios X, eles são extremamente úteis para encontrar estes objetos.

Quando gás e poeira cerca os buracos negros, a matéria forma uma camada espessa de matéria que bloqueia grande parte ou todos os comprimentos de onda da luz visível — mas não os raios X, que passam facilmente pela camada e, assim, puderam ser detectados pelo Chandra. Assim, após estudar as quantidades de raios X detectadas com diferentes energias para cada fonte, os pesquisadores concluíram que quase metade dos candidatos a XBONG envolvem fontes emissoras de raios X escondidas sob o gás.

Estas fontes são tão brilhantes que, provavelmente, a maioria delas vem do material cercando buracos negros supermassivos em crescimento. Em paralelo, os dados do observatório Wide-Field Infrared Survey Explorer, da NASA, contêm evidências de que cerca de metade dos XBONGs são buracos negros supermassivos enterrados, em processo de crescimento. 

Cerca de 100 das fontes emissoras parecem ser origens dispersas ao invés de pontos únicos, e parte delas talvez seja galáxias ou até aglomerados de galáxias; contudo, no máximo 20% das XBONGs podem ser classificadas desta forma. Já as outras 30% restantes podem ter buracos negros supermassivos em galáxias em que os sinais de luz visível foram “diluídos” pela luz das estrelas. 

Fonte: NASA