Não há dúvida de que os buracos negros supermassivos são grandes cósmicos, atingindo milhões a bilhões de vezes a massa do Sol. Como eles alcançam seu status de gigante, no entanto, ainda está em debate. Os cientistas acreditam que os buracos negros se fundem entre si para atingirem as suas enormes massas, mas ainda não foram capazes de detectar um par próximo. Agora, observações recolhidas ao longo de 23 anos podem finalmente ajudar a resolver o mistério das notórias feras do universo.
Uma equipe de astrônomos pode ter encontrado evidências diretas do primeiro par de buracos negros supermassivos orbitando próximo ao centro de uma galáxia. Os dois buracos negros podem estar à beira de uma colisão épica, que os fundiria como um só. As descobertas foram aceitas para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Vendo duplo
A equipa responsável pela descoberta, liderada por Silke Britzen do Instituto Max Planck de Radioastronomia, analisou observações de alta resolução da galáxia Markarian 501. As observações cobrem várias frequências de rádio que foram recolhidas em vários dias durante um período de 23 anos.
Os dados revelaram algo intrigante: os buracos negros emitem feixes estreitos e poderosos de matéria e energia que viajam para o espaço quase à velocidade da luz. Os cientistas já tinham visualizado um jato emergindo do centro da galáxia Markarian 501, mas os dados revelaram algo intrigante. Não havia um, mas dois poderosos jatos de partículas saindo da galáxia.
Concentrar-se em uma imagem direta de dois jatos sendo lançados de uma galáxia indica que há dois buracos negros supermassivos em seu centro. “Procuramos por ele por tanto tempo, e então foi uma surpresa completa que pudemos não apenas ver um segundo jato, mas até rastrear seu movimento”, disse Britzen em um comunicado. declaração.
Dança orbital
O primeiro jato está apontado para a Terra, por isso parece mais brilhante. O surpreendente segundo jato está orientado de forma diferente, tornando-o mais difícil de detectar.
Em apenas algumas semanas de observações, os astrónomos notaram mudanças significativas nos jactos. O segundo jato começa atrás do buraco negro maior e se move no sentido anti-horário em torno dele, repetindo esse processo indefinidamente. “Avaliar os dados era como estar em um navio”, explicou Britzen. “Todo o sistema de jatos está em movimento. Um sistema de dois buracos negros pode explicar isso: o plano orbital oscila.”
Em junho de 2022, a radiação emitida pelo sistema apareceu no formato de um anel, também conhecido como anel de Einstein. O fenômeno ocorre quando a luz de um objeto distante é curvada em um círculo quase perfeito. Isto também ajudou a confirmar a existência de dois buracos negros, já que as lentes gravitacionais do buraco negro na frente moldaram a luz do segundo jato atrás dele, de acordo com os pesquisadores.
Os dois buracos negros provavelmente orbitam um ao outro dentro de um período de aproximadamente 121 dias e estão cerca de 250 a 540 vezes mais distantes do que a distância entre a Terra e o Sol. Isso pode parecer incrivelmente longe, mas é uma distância relativamente pequena entre dois objetos do seu tamanho.
Com base nos dados, os investigadores acreditam que os buracos negros poderão fundir-se dentro de cerca de 100 anos. Quando e se isso acontecer, a colisão produzirá ondas gravitacionais em frequências muito baixas. Essas ondas gravitacionais podem ser detectadas por radiotelescópios supersensíveis como o Pulsar Timing Array.
“Se ondas gravitacionais forem detectadas, poderemos até ver a sua frequência aumentar constantemente à medida que os dois gigantes espiralam em direcção à colisão, oferecendo uma rara oportunidade de observar o desenrolar da fusão de um buraco negro supermassivo”, disse Héctor Olivares, investigador do Instituto Max Planck e co-autor do estudo, num comunicado.
