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Uma equipe internacional de astrônomos usou o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para encontrar evidências de uma fusão contínua de duas galáxias e seus buracos negros massivos quando o Universo tinha apenas 740 milhões de anos. Isso marca a detecção mais distante de uma fusão de buracos negros já obtida e a primeira vez que esse fenômeno foi detectado tão cedo no Universo.
Astrônomos encontraram buracos negros supermassivos com massas de milhões a bilhões de vezes a do Sol na maioria das galáxias massivas do Universo local, incluindo em nossa Via Láctea. Esses buracos negros provavelmente tiveram um grande impacto na evolução das galáxias em que residem. No entanto, os cientistas ainda não entendem completamente como esses objetos cresceram para se tornarem tão massivos. A descoberta de buracos negros gigantescos já existentes no primeiro bilhão de anos após o Big Bang indica que esse crescimento deve ter acontecido muito rapidamente e muito cedo. Agora, o Telescópio Espacial James Webb está lançando uma nova luz sobre o crescimento de buracos negros no início do Universo.
As novas observações do Webb forneceram evidências de uma fusão contínua de duas galáxias e seus buracos negros massivos quando o Universo tinha apenas 740 milhões de anos. O sistema é conhecido como ZS7.
Buracos negros massivos que estão ativamente acrescidos de matéria têm características distintascaracterísticas espectrográficasque permitem aos astrônomos identificá-los. Para galáxias muito distantes, como as deste estudo, essas assinaturas são inacessíveis a partir do solo e só podem ser vistas com o Webb.
“Encontramos evidências de gás muito denso com movimentos rápidos nas proximidades do buraco negro, bem como gás quente e altamente ionizado iluminado pela radiação energética tipicamente produzida por buracos negros em seus episódios de acreção”, explicou a autora principal Hannah Übler, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. “Graças à nitidez sem precedentes de seus recursos de imagem, o Webb também permitiu que nossa equipe separasse espacialmente os dois buracos negros.”
A equipe descobriu que um dos dois buracos negros tem uma massa que é 50 milhões de vezes a massa do Sol. “A massa do outro buraco negro é provavelmente semelhante, embora seja muito mais difícil de medir porque este segundo buraco negro está enterrado em gás denso”, explicou o membro da equipe Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge e da University College London, no Reino Unido.
“Nossas descobertas sugerem que a fusão é uma rota importante pela qual os buracos negros podem crescer rapidamente, mesmo no amanhecer cósmico”, explicou Übler. “Juntamente com outras descobertas do Webb de buracos negros ativos e massivos no Universo distante, nossos resultados também mostram que buracos negros massivos têm moldado a evolução das galáxias desde o início.”
“A massa estelar do sistema que estudamos é semelhante à de nossa vizinha Grande Nuvem de Magalhães”, compartilhou o membro da equipe Pablo G. Pérez-González, do Centro de Astrobiología (CAB), CSIC/INTA, na Espanha. “Podemos tentar imaginar como a evolução das galáxias em fusão poderia ser afetada se cada galáxia tivesse um buraco negro supermassivo tão grande ou maior do que o que temos na Via Láctea”.
A equipe também observa que, uma vez que os dois buracos negros se fundem, eles também gerarão ondas gravitacionais[1]. Eventos como este serão detectáveis com a próxima geração de observatórios de ondas gravitacionais, como a próxima Antena Espacial de Interferômetro a Laser (LISA), que foi recentemente aprovada pela Agência Espacial Europeia e será o primeiro observatório espacial dedicado ao estudo de ondas gravitacionais.
“Os resultados do Webb estão nos dizendo que sistemas mais leves detectáveis pelo LISA devem ser muito mais frequentes do que se supunha anteriormente”, compartilhou a cientista líder do projeto LISA, Nora Luettzgendorf, da Agência Espacial Europeia na Holanda. “Isso provavelmente nos fará ajustar nossos modelos para taxas LISA nessa faixa de massa. Esta é apenas a ponta do iceberg.”
Fonte:
https://esawebb.org/news/weic2413/?lang
#JAMESWEBB #BLACKHOLE #UNIVERSE
