Cientistas, recorrendo a observações do Observatório Neil Gehrels Swift da NASA descobriram, pela primeira vez, o sinal de um par de buracos negros monstruosos perturbando uma nuvem de gás no centro de uma galáxia.
© NASA (par de buracos rodopiam numa nuvem de gás)
Trata-se de um acontecimento muito estranho, chamado AT 2021hdr, que se repete de poucos em poucos meses. Pensa-se que uma nuvem de gás envolveu os buracos negros. À medida que se orbitam um ao outro, os buracos negros interagem com a nuvem, perturbando e consumindo o seu gás. Isto produz um padrão de oscilação na luz do sistema.
A dupla de buracos negros encontra-se no centro de uma galáxia chamada 2MASX J21240027+3409114, situada a um bilhão de anos-luz de distância, na direção da constelação setentrional de Cisne. O par está separado por cerca de 26 bilhões de quilômetros, suficientemente perto para que a luz demore apenas um dia para viajar entre eles. Em conjunto, contêm 40 milhões de vezes a massa do Sol. Os cientistas estimam que os buracos negros completam uma órbita a cada 130 dias e que irão colidir e fundir-se dentro de aproximadamente 70.000 anos.
O AT 2021hdr foi detectado pela primeira vez em março de 2021 pelo ZTF (Zwicky Transient Facility), liderado pelo Caltech, no Observatório de Palomar, no estado norte-americano da Califórnia. Foi assinalado como uma fonte potencialmente interessante pelo ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events).
Esta equipe multidisciplinar combina ferramentas de inteligência artificial com conhecimentos humanos para comunicar eventos no céu noturno à comunidade astronômica, utilizando a vasta quantidade de dados recolhidos por programas de pesquisa como o ZTF.
Desde a primeira erupção que o ZTF tem detectado surtos a cada 60 a 90 dias. O Swift ajudou a determinar que o binário produz oscilações no ultravioleta e em raios X nas mesmas escalas de tempo em que o ZTF as vê na gama do visível.
Os pesquisadores realizaram uma eliminação de diferentes modelos para explicar o que viram nos dados. Inicialmente, pensaram que o sinal podia ser o subproduto da atividade normal no centro galáctico. Depois consideraram a hipótese de um evento de perturbação de marés, a destruição de uma estrela que se aproximou demasiado de um dos buracos negros, poder ser a causa. Por fim, decidiram-se por outra possibilidade, a perturbação de maré de uma nuvem de gás, maior do que o próprio binário.
Quando a nuvem encontrou os buracos negros, a gravidade rasgou-a, formando filamentos em volta do par e o atrito começou a aquecê-la. O gás tornou-se particularmente denso e quente perto dos buracos negros. À medida que o binário orbita, a complexa interação de forças ejeta parte do gás do sistema em cada rotação. Estas interações produzem a luz flutuante que o Swift e o ZTF observam.
Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.
Fonte: NASA
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