Astrônomos avistaram a dupla enquanto usavam a rede de telescópios ALMA, no norte do Chile; os dois buracos negros estavam crescendo em conjunto perto do centro da galáxia
Por: CNN
Dois buracos negros gigantescos foram vistos se alimentando de materiais cósmicos enquanto duas galáxias no espaço distante se fundem, e eles parecem estar separados pela menor distância já vista entre buracos negros em colisão.
Astrônomos avistaram a dupla enquanto usavam a rede de telescópios Atacama Large Millimeter Array (ALMA, na sigla em inglês), no deserto do Atacama, no norte do Chile, para observar duas galáxias em fusão a cerca de 500 milhões de anos-luz da Terra.
Os dois buracos negros estavam crescendo em conjunto perto do centro da galáxia coalescente formada pelo produto da fusão. Eles se encontraram quando suas galáxias, conhecidas como UGC 4211, colidiram.
Um tem 200 milhões de vezes a massa do nosso Sol, e o outro, 125 milhões.
Embora os buracos negros em si não sejam diretamente visíveis, ambos estavam cercados por luminosos agrupamentos de estrelas e gás quente e brilhante — todos sendo puxados pela força gravitacional dos buracos.
Com o tempo, eles começarão a orbitar um ao outro, até colidirem e criarem um buraco negro.
Após observá-los por meio de múltiplos comprimentos de onda de luz, os buracos negros estão localizados o mais próximo que os cientistas já viram: a apenas cerca de 750 anos-luz de distância, o que é relativamente perto, astronomicamente falando.
Os resultados foram compartilhados durante a 241ª reunião da Sociedade Americana de Astronomia na cidade de Seattle, nos Estados Unidos, e publicados na segunda-feira (9) na revista The Astrophysical Journal Letters.
A distância entre os buracos negros “está bastante próxima do limite do que podemos detectar, e por isso é tão emocionante”, disse a coautora do estudo Chiara Mingarelli, pesquisadora associada do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, em Nova York.
As fusões galácticas são mais comuns no universo distante, o que as torna mais difíceis de ver usando telescópios terrestres. No entanto, a sensibilidade do ALMA foi capaz de observar até mesmo seus núcleos galácticos ativos — as regiões brilhantes e compactas das galáxias onde a matéria espirala em torno de buracos negros. Os astrônomos ficaram surpresos ao encontrar um par binário, em vez de um único buraco negro, se alimentando da poeira e gás dispersos pela fusão galáctica.
“Nosso estudo identificou um dos pares de buracos negros mais próximos entre si em uma fusão de galáxias, e como sabemos que essas fusões são muito mais comuns no universo distante, esses binários de buracos negros também podem ser muito mais comuns do que se pensava”, afirmou o principal autor do estudo, Michael Koss, pesquisador sênior do Instituto Eureka de Pesquisa Científica, em Oakland, na Califórnia.
“O que acabamos de observar é uma fonte na etapa final de colisão, então o que estamos vendo é um presságio da fusão, que também nos dá uma ideia sobre a conexão entre a fusão e o crescimento de buracos negros e, eventualmente, a produção de ondas gravitacionais”, acrescentou Koss.
Se os pares de buracos negros — bem como a fusão de galáxias que os origina — forem mais comuns do que se pensava, eles podem ter implicações para futuras pesquisas sobre ondas gravitacionais. Ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo, são criadas quando buracos negros colidem.
Ainda levará algumas centenas de milhões de anos para que esse par de buracos negros entre em colisão, mas os insights obtidos com essa observação podem ajudar os cientistas a estimar melhor quantos pares de buracos negros estão perto de colidir no universo.
“Pode haver muitos pares de buracos negros supermassivos em crescimento nos centros das galáxias que não conseguimos identificar até agora”, comentou o coautor do estudo Ezequiel Treister, astrônomo da Universidade Católica do Chile, em Santiago. “Se esse for o caso, num futuro próximo poderemos observar eventos de ondas gravitacionais frequentes, causados pelas fusões desses objetos em todo o Universo”.
Telescópios espaciais, como o Hubble e o observatório de raios-X Chandra, e telescópios terrestres, como o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, também no deserto do Atacama, e o telescópio WM Keck, no Havaí, também observaram a UGC 4211 em diferentes comprimentos de onda de luz para obter uma visão mais detalhada e diferenciar os dois buracos negros.
“Cada comprimento de onda conta uma parte diferente da história”, declarou Treister. “Todos esses dados juntos nos deram uma imagem mais clara de como galáxias como a nossa acabaram sendo do jeito que são, e do que se tornarão no futuro”.
Um entendimento maior sobre as etapas finais da fusão de galáxias pode oferecer mais informações sobre o que acontecerá quando a Via Láctea colidir com a galáxia de Andrômeda, daqui a cerca de 4,5 bilhões de anos.
