Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriram que a Markarian 231 (Mrk 231), a galáxia mais próxima da Terra que abriga um quasar, é alimentada por dois buracos negros centrais girando violentamente um em relação ao outro.
A descoberta sugere que os quasares, os brilhantes núcleos das galáxias ativas, podem normalmente abrigar dois buracos negros centrais que caem, um na órbita do outro como resultado da fusão de duas galáxias. Como um par de patinadores, o buraco negro duplo gera uma tremenda quantidade de energia que faz o núcleo da galáxia que o abriga se sobrepor ao brilho da população de bilhões de estrelas da galáxia, que os cientistas então identificam como quasares.
Os cientistas procuraram nas observações de arquivo do Hubble feitas na radiação ultravioleta emitida do centro da Mrk 231 para descobrir o que eles descrevem como propriedades extremas e surpreendentes.
Se somente um buraco negro estivesse presente no centro do quasar, todo o disco de crescimento, faria o gás quente ao redor brilhar na radiação ultravioleta. Ao invés disso, o brilho ultravioleta do disco empoeirado abruptamente cai em direção ao centro. Isso fornece uma evidência observacional que o disco tem uma grande feição em forma de rosca circulando o buraco negro central. A melhor explicação para os dados observacionais, com base nos modelos dinâmicos, é que o centro do disco é cavado pela ação dos dois buracos negros orbitando um ao redor do outro. O segundo e menor buraco negro orbita na borda interna do disco de crescimento, e tem seu próprio mini-disco com um brilho ultravioleta.
“Nós estamos extremamente animados sobre essa descoberta, pois ela não somente mostra a existência de um buraco negro binário próximo na Mrk 231, mas também mostra uma nova maneira de se pesquisar sistematicamente buracos negros binários, por meio da natureza de sua emissão da luz ultravioleta”, disse Youjun Lu do National Astronomical Observatories da China, e da Chinese Academy of Sciences.
“A estrutura do nosso universo, onde as galáxias gigantes e os aglomerados de galáxias, crescem por fusão de sistemas menores, em sistemas maiores, e buracos negros binários são consequências naturais dessas fusões de galáxias”, adicionou o co-pesquisador Xinyu Dai, da Universidade de Oklahoma.
Estima-se que o buraco negro central tenha uma massa equivalente a 150 milhões de vezes a massa do nosso Sol, e o seu companheiro tem uma massa de 4 milhões de massas solares. A dupla dinâmica completa uma órbita um ao redor do outro a cada 1.2 anos.
O buraco negro de massa menor é a parte remanescente de uma galáxia menor que se fundiu com o Mrk 231. Evidência de uma fusão recente vem da assimetria da galáxia hospedeira, e a longa cauda de jovens estrelas azuis.
O resultado da fusão tem feito da Mrk 231, uma galáxia energética de explosão de estrelas com uma taxa de formação estelar de 100 vezes maior do que a taxa na Via Láctea. O gás alimenta o motor do buraco negro, disparando fluxos de gás turbulentos que incitam um nascimento estelar em forma de fogos artifícios.
Acredita-se que os buracos negros binários farão o movimento em espiral juntos e colidirão dentro de poucas centenas de milhares de anos.
A Mrk 231 está localizada a cerca de 581 milhões de anos-luz de distância.
Os resultados foram publicados na edição de 14 de Agosto de 2015 do The Astrophysical Journal.
Fonte:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/31/full/
