Astrônomos Detectam Um Buraco Negro Supermassivo Em Movimento

Os cientistas por muito tempo teorizaram que os buracos negros supermassivos poderiam vagar pelo espaço, mas registrar esse movimento dos buracos negros tem se provado ser algo bem complicado.

Agora, pesquisadores do Center for Astrophysics – Harvard Smithsonian identificaram o caso mais claro até o momento de um buraco negro supermassivo em movimento. Os resultados foram publicados no periódico The Astrophysical Journal.

“Nós não esperamos que a maioria dos buracos negros supermassivos se movam pelo espaço”, disse Dominic Pesce, astrônomo do Center for Astrophysics e que liderou o estudo. “Eles são muito pesados para sair vagando por aí. Considere o quanto é difícil chutar uma bola de boliche se comparado com uma bola de futebol, então é a mesma coisa, imagine que a bola de boliche é um buraco negro supermassivo com milhões de vezes a massa do Sol. Para fazer ele se movimentar é preciso um chute muito poderoso”.

Pesce e seus colegas veem trabalhando para observar essa rara ocorrência por pelo menos 5 anos, comparando as velocidades de buracos negros supermassivos e de galáxias.

“A pergunta que fizemos foi, as velocidades dos buracos negros são as mesmas que as velocidades das galáxias onde eles estão localizados?”, explica Pesce. “Nós esperamos que eles tenham a mesma velocidade. Se eles não tiverem, isso implica que o buraco negro foi perturbado”.

Para essa pesquisa, a equipe inicialmente pesquisou 10 galáxias e os buracos negros supermassivos no seus centros. Eles estudaram especificamente buracos negros que continham água dentro de seus discos de acreção, que são as estruturas espirais que giram ao redor e em direção ao buraco negro.

À medida que a água orbita o buraco negro, ela produz um feixe parecido com um laser de ondas de rádio, conhecido como maser. Quando estudados com uma rede combinada de antenas de rádio que usam uma técnica conhecida como interferometria de linha de base muito longa, ou VLBI, os mases podem ajudar a medir a velocidade dos buracos negros com grande precisão.

A técnica ajudou a equipe a determinar que nove dos 10 buracos negros supermassivos estão parados, mas um deles parece estar em movimento.

Localizado a cerca de 230 milhões de anos-luz de distância da Terra, o buraco negro localiza-se no centro de uma galáxia conhecida como J0437+2456. Sua massa é de aproximadamente 3 milhões de vezes a massa do Sol.

Usando observações subsequentes feitas com o saudoso Arecibo e com o Observatório Gemini, a equipe pôde agora confirmar os seus resultados iniciais. O buraco negro supermassivo está se movendo com uma velocidade de cerca de 177 mil km/h dentro da sua galáxia.

Mas o que está causando o movimento do buraco negro é algo ainda desconhecido. A equipe suspeita de duas possibilidades.

“Nós podemos estar observando a consequência da fusão de dois buracos negros supermassivos”, disse Jim Condon, um rádio astrônomo no National Radio Astronomy Observatory que também estava envolvido nessa pesquisa. “O resultado da fusão pode fazer com que o buraco negro recém-criado sofra um tipo de rebote, e nós conseguimos registrar esse momento do rebote”.

Mas existe outra possibilidade, e talvez mais interessante, o buraco negro pode ser parte de um sistema binário.

“Apesar de toda a expectativa que sempre se teve de encontrar até mesmo em abundância por aí buracos negros binários, é algo muito complicado”, disse Pesce. “O que a gente pode estar vendo nessa galáxia é um dos buracos negros do par se movendo enquanto o outro está escondido nas observações de ondas de rádio, pelo fato de não emitir masers”.

Para poder confirmar a movimentação do buraco negro e até mesmo a causa da sua movimentação.

Fonte:

https://www.cfa.harvard.edu/news/2021-06

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aad3c2/pdf

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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