Uma descoberta chocante de 300 buracos negros raros está mudando tudo o que pensávamos que sabíamos

Como buracos negros crescem até se tornarem os gigantes que espreitam nos centros das galáxias há muito tempo intriga os astrônomos. Agora, uma descoberta sem precedentes de 300 buracos negros elusivos pode finalmente lançar luz sobre esse enigma cósmico. 

Uma representação artística de um buraco negro. Shutterstock.

Usando o Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) , astrônomos descobriram um enorme conjunto de dados revelando uma população oculta de buracos negros. Sua pesquisa abrangeu 410.000 galáxias, identificando 2.500 galáxias anãs hospedando buracos negros alimentadores e 300 potenciais buracos negros de massa intermediária — tornando esta a maior coleção de tais candidatos já detectada.

Essas descobertas, publicadas recentemente no The Astrophysical Journal , oferecem um raro vislumbre dos elos evolutivos ausentes entre buracos negros de massa estelar menor e os gigantes supermassivos encontrados no coração das galáxias. Os dados, de livre acesso no banco de dados de pré-impressão arXiv, fornecem um recurso inestimável para cientistas que estão juntando as peças do complexo ciclo de vida dos buracos negros.

Por que esses buracos negros são importantes

Buracos negros se originam do colapso de estrelas massivas, crescendo ao longo do tempo conforme consomem gás, poeira e até mesmo outros buracos negros. Quando eles se alimentam ativamente, o atrito aquece o material ao redor, produzindo radiação intensa que os transforma em núcleos galácticos ativos (AGN). Esses faróis cósmicos luminosos permitem que os astrônomos detectem buracos negros escondidos dentro de galáxias.

Enquanto buracos negros supermassivos dominam grandes galáxias, encontrar suas contrapartes menores dentro de galáxias anãs tem se mostrado desafiador. A descoberta dessa vasta população de potenciais buracos negros de massa intermediária fornece a evidência mais forte até agora de que esses objetos elusivos existem, preenchendo uma lacuna crucial em nossa compreensão do crescimento de buracos negros.

Um quebra-cabeça cósmico surge

Apesar do grande número de buracos negros detectados, o estudo levantou questões inesperadas. Enquanto muitos dos buracos negros encontrados em galáxias anãs eram esperados como sendo de massa intermediária, apenas 70 dos candidatos recém-identificados se encaixam nessa classificação. Este resultado surpreendente sugere que a evolução dos buracos negros pode ser mais complexa do que se pensava anteriormente.

A pesquisadora líder Ragadeepika Pucha da Universidade de Utah enfatizou a importância dessas descobertas. “Quando um buraco negro no centro de uma galáxia começa a se alimentar, ele libera uma tremenda quantidade de energia em seus arredores, transformando-se no que chamamos de núcleo galáctico ativo”, ela explicou. “Essa atividade dramática serve como um farol, permitindo-nos identificar buracos negros ocultos nessas pequenas galáxias.” A equipe agora pretende explorar se a forma como os buracos negros se formam está conectada aos tipos de galáxias que eles habitam.

O papel do DESI na revelação dos segredos do universo

DESI, um instrumento avançado montado no Telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros no Arizona, foi projetado para mapear milhões de galáxias e rastrear a expansão do universo. Ao analisar dados do primeiro ano de operação do DESI, os pesquisadores expandiram significativamente o conjunto de dados conhecido de candidatos a buracos negros de massa intermediária — triplicando a contagem anterior.

Essa descoberta prepara o cenário para novas descobertas nos próximos anos. À medida que o DESI continua sua missão de cinco anos, os cientistas esperam descobrir ainda mais buracos negros e refinar nossa compreensão de como esses objetos misteriosos evoluem e influenciam suas galáxias hospedeiras.

Os próximos passos na busca por buracos negros

Com esse novo conjunto de candidatos a buracos negros, os astrônomos estão agora prontos para investigar diversas questões críticas:

• Como buracos negros de massa intermediária fazem a transição para supermassivos?
• É mais provável que diferentes tipos de galáxias hospedem formações específicas de buracos negros?
• Essas descobertas poderiam ajudar a explicar o papel que os buracos negros desempenham na formação de seus arredores cósmicos?

Esta descoberta marca um grande passo para resolver o mistério da evolução do buraco negro, mas a jornada está longe de terminar. À medida que os cientistas continuam a analisar o conjunto de dados em expansão do DESI, eles podem em breve descobrir as peças que faltam que finalmente revelarão como esses gigantes cósmicos vêm a dominar o universo!

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