Este buraco negro ultramassivo contradiz um modelo astrofísico

Na vastidão do Universo, certas descobertas nos lembram o quanto ainda temos que aprender. Um estudo recente sobre a Ferradura Cósmica, um fenômeno de lente gravitacional, é um exemplo impressionante.

Ferradura Cósmica, mostrando o anel de Einstein formado por lentes gravitacionais. Crédito: NASA/ESA/Hubble 

A Ferradura Cósmica, descoberta em 2007, é um sistema onde uma enorme galáxia em primeiro plano distorce e amplifica a luz de uma galáxia distante, criando um anel de Einstein quase perfeito . Essa configuração rara oferece uma janela única para as propriedades das galáxias envolvidas.

Uma equipe de pesquisadores liderada por Carlos Melo-Carneiro revelou a presença de um buraco negro ultramassivo no coração da galáxia lente, formando o anel de Einstein LRG 3-757. Com uma massa estimada de 36 bilhões de vezes a do Sol, esse buraco negro está perturbando as expectativas e os modelos atuais.

Buracos negros ultramassivos, embora mal definidos, são geralmente considerados como tendo uma massa maior que 5 bilhões de vezes a do nosso Sol. Sua descoberta em galáxias como LRG 3-757 levanta questões sobre sua formação e evolução.

A relação MBH-sigma, que liga a massa de buracos negros supermassivos à dispersão de velocidade de estrelas em sua galáxia hospedeira, é uma ferramenta valiosa para astrônomos. No entanto, o buraco negro da Ferradura Cósmica se desvia significativamente dessa relação, sugerindo diferentes processos evolutivos.

Várias hipóteses foram apresentadas para explicar esse desvio, incluindo fusões galácticas passadas ou efeitos de feedback de núcleos galácticos ativos. Esses cenários podem explicar como o buraco negro foi capaz de atingir tal massa sem uma dispersão correspondente da velocidade estelar.

Missões futuras, como Euclid e o Extremely Large Telescope, prometem expandir nossa compreensão desses gigantes cósmicos. Essas ferramentas permitirão o estudo detalhado de milhares de lentes gravitacionais, oferecendo novas perspectivas sobre a evolução de galáxias e buracos negros.

Este estudo, publicado no arXiv , abre caminho para uma melhor compreensão dos buracos negros mais massivos do Universo e seu papel na evolução cósmica.

O que é lente gravitacional?

Lente gravitacional é um fenômeno em que a luz de um objeto distante é curvada e amplificada pela gravidade de um objeto massivo localizado entre esse objeto e o observador. Esse fenômeno, previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein, permite aos astrônomos estudar objetos muito distantes que, de outra forma, seriam invisíveis.

A distorção da luz pode criar múltiplas imagens, arcos ou até mesmo anéis completos, como no caso da Ferradura Cósmica. Esses efeitos são usados, entre outras coisas, para medir as massas de objetos que formam lentes e para estudar a distribuição de matéria escura no Universo.

Lentes gravitacionais também são ferramentas valiosas para testar teorias da gravidade e para explorar o Universo nos tempos antigos. Elas tornaram possível descobrir galáxias muito antigas e estudar a expansão do Universo.

Como você mede a massa de um buraco negro?

A massa de um buraco negro supermassivo é frequentemente estimada pela observação do movimento de estrelas ou gás ao seu redor. Em galáxias distantes, onde tais observações diretas são difíceis, os astrônomos usam relações empíricas, como a relação MBH-sigma.

Essa relação liga a massa do buraco negro à velocidade de dispersão das estrelas no bojo galáctico. Uma dispersão de alta velocidade geralmente indica um buraco negro mais massivo. Entretanto, esse método tem suas limitações, como mostra o caso do buraco negro ultramassivo Cosmic Horseshoe.

Outros métodos incluem a observação de discos de acreção ou jatos emitidos por buracos negros ativos. Cada método tem suas vantagens e desvantagens, e os astrônomos geralmente combinam diversas técnicas para obter estimativas mais precisas.

Techno-science.net