quarta-feira, 1 de dezembro de 2021

O par de buracos negros supermassivos mais próximo da Terra

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrônomos descobriram o par de buracos negros supermassivos mais próximo da Terra encontrado até hoje.

© ESO (imagens próxima e ampliada do par de buracos negros supermassivos)

Os dois objetos apresentam também uma separação muito menor do que qualquer outro par destes objetos descoberto até agora, o que aponta para a sua eventual fusão em um único buraco negro gigante.

Localizado na galáxia NGC 7727 na constelação de Aquário, o par de buracos negros supermassivos está a cerca de 89 milhões de anos-luz de distância da Terra. Apesar de parecer distante, este par bate por uma grande margem o recorde de proximidade de um sistema deste tipo, que era de 470 milhões de anos-luz, tornando-se assim o par de buracos negros conhecido mais próximo de nós.

Os buracos negros supermassivos se escondem no núcleo de galáxias massivas e quando duas destas galáxias se fundem, os seus buracos negros acabam em rota de colisão. O par na NGC 7727 estão separados de apenas 1.600 anos-luz. A pequena separação e velocidade dos dois buracos negros indica que estes objetos se irão fundir num único buraco negro gigante, provavelmente nos próximos 250 milhões de anos.

A fusão de buracos negros como estes pode explicar a existência dos mais massivos buracos negros que existem no Universo. Os astrônomos conseguiram determinar as massas dos dois objetos ao observar como é que a atração gravitacional dos buracos negros influencia o movimento das estrelas que os circundam. O buraco negro maior, localizado bem no centro da NGC 7727, tem uma massa de quase 154 milhões de vezes a massa do Sol, enquanto seu companheiro tem 6,3 milhões de massas solares.

É a primeira vez que as massas são medidas desta forma para um par de buracos negros supermassivos, algo apenas possível devido à proximidade deste sistema à Terra e às observações detalhadas que a equipe obteve no Observatório do Paranal, no Chile, com o MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), um instrumento montado no VLT. A medição das massas com o MUSE e o uso de dados adicionais obtidos com o telescópio espacial Hubble  permitiram à equipe confirmar que os objetos na NGC 7727 eram de fato buracos negros supermassivos. 

Os astrônomos já suspeitavam anteriormente que esta galáxia hospedava dois buracos negros, no entanto a sua presença não tinha ainda sido confirmada, uma vez que não se observam grandes quantidades de radiação de alta energia emitida na sua vizinhança, o que seria uma indicação segura da sua presença.

A descoberta implica que podem existir muitas mais destas relíquias de galáxias fundidas que poderão conter muitos buracos negros massivos à espera de serem descobertos, o que poderá aumentar em 30% o número total de buracos negros supermassivos no Universo local.

Espera-se que a busca por pares de buracos negros supermassivos ocultos de forma semelhante dê um grande salto com o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, previsto para começar as suas operações mais para o final desta década no deserto chileno do Atacama. Com o instrumento HARMONI, que será montado no ELT, será possível detectar objetos como este, mas muito mais longínquos do que é atualmente possível. O ELT do ESO será essencial para a compreensão desses objetos.

Esta pesquisa foi apresentada em um artigo intitulado "First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation" publicado na Astronomy & Astrophysics

Fonte: ESO

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