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Pesquisadores encontram dois buracos negros supermassivos em uma dança cósmica

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02 de Dezembro de 2021
Impressão artística de um sistema de buracos negros binário.
Créditos: OzGrav

Esta descoberta indica que existem muitos mais buracos negros supermassivos no Universo Local, bem como sistemas binários de tais objetos que ainda não foram detectados em levantamentos do céu, uma vez que não mostram sinais de acúmulo ativo de matéria.

Os astrônomos encontraram o par de buracos negros supermassivos mais próximo do Sol, localizado no centro da galáxia NGC 7727, a 89 milhões de anos-luz de distância. Além disso, é o primeiro sistema binário confirmado dinamicamente de buracos negros supermassivos, a distância entre os quais é inferior a um kiloparsec. Quando duas galáxias contendo buracos negros supermassivos em suas zonas centrais se fundem, um sistema binário de buracos negros supermassivos é formado, separados por distâncias de um a centenas de kiloparsecs.

Aos poucos, os buracos negros estão cada vez mais próximos, perdendo energia devido à radiação das ondas gravitacionais. Depois de se fundirem, as explosões de ondas gravitacionais resultantes tornam-se os principais alvos de observações para observatórios de ondas gravitacionais. Assim, a busca por sistemas binários de buracos negros supermassivos visa solucionar alguns problemas. Um deles está confirmando a formação de buracos negros muito massivos devido à fusão de buracos negros centrais nos modelos evolutivos de galáxias. O segundo está compilando um catálogo de candidatos interessantes para observatórios de ondas gravitacionais existentes e futuros.


Assista acima como o MUSE descobriu o incrível par de buracos negros.
Fonte: European Southern Observatory (ESO)

A busca por sistemas ainda mais compactos, onde a distância entre os buracos negros é de vários kiloparsecs, com mudanças no espectro vermelho superiores a 2, também é importante para resolver o mistério dos mecanismos de formação e rápido crescimento de buracos negros supermassivos no universo primordial. Até agora, não havia um único sistema binário confirmado com essas características. Um grupo de astrônomos liderados por Karina Voggel, do Observatório de Estrasburgo, na França, relatou a descoberta do par de buracos negros supermassivos. A descoberta foi feita com base em dados observacionais do espectrógrafo MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), instalado no complexo do Very Large Telescope (VLT), e do Telescópio Espacial Hubble.

A NGC 7727 está localizada na constelação de Aquário, cerca de 89 milhões de anos-luz do Sol, e tem uma forma parcialmente distorcida, indicando uma fusão recente com outra galáxia. Em seu centro estão dois núcleos galácticos, cuja distância é estimada em 1600 anos-luz. No decorrer das observações, foi possível determinar as massas dos buracos negros supermassivos aprisionados nos núcleos, que são de 154 e 6.3 milhões de massas solares. Acredita-se que o buraco negro menor tenha feito parte de um aglomerado de estrelas central - o remanescente de uma galáxia de disco rica em gás que era cinco vezes mais leve do que antes de se fundir com a NGC 7727.  Espera-se que o número de tais descobertas aumente com a introdução de grandes telescópios de nova geração, como o Extremely Large Telescope.

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