Dois buracos negros supermassivos, muito próximos um do outro, foram encontrados por astrônomos

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Dois buracos negros supermassivos foram vistos alimentando-se de material cósmico quando duas galáxias se fundem no espaço distante – as colisões de buracos negros mais próximas que os astrônomos já observaram.

Os astrônomos descobriram o par enquanto usavam o Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array of Telescopes, ou ALMA, no deserto de Atacama, no norte do Chile, para observar duas galáxias fundidas a cerca de 500 milhões de anos-luz da Terra.

Os dois buracos negros estavam crescendo lado a lado perto do centro da galáxia fundida. Eles se conheceram quando suas galáxias hospedeiras, conhecidas como UGC 4211, colidiram.

Um tem 200 milhões de vezes a massa do nosso Sol e o outro tem 125 milhões de vezes a massa do nosso Sol.

Embora os próprios buracos negros não sejam diretamente visíveis, ambos foram cercados por aglomerados brilhantes de estrelas e gás quente e brilhante – todos atraídos pela gravidade dos buracos.

Com o tempo, eles começarão a orbitar um ao outro, eventualmente colidindo um com o outro e criando um único buraco negro.

Observados em vários comprimentos de onda de luz, os buracos negros são os mais próximos que os cientistas já viram – apenas cerca de 750 anos-luz de distância, o que é relativamente próximo em termos astronômicos.

Os resultados foram divulgados na 241ª reunião Sociedade Astronômica Americana Realizado esta semana em Seattle, e publicado na segunda-feira no Cartas do Diário Astrofísico.

A distância entre os buracos negros é “bastante próxima do limite que podemos detectar, e é por isso que isso é tão empolgante”, disse a coautora do estudo Chiara Mingarelli, pesquisadora associada do Centro de Astrofísica Computacional da cidade de Nova York. , na situação atual.

As fusões de galáxias são mais comuns no universo distante, o que as torna difíceis de ver com telescópios terrestres. Mas a sensibilidade do ALMA foi capaz de observar seus núcleos galácticos ativos – as regiões brilhantes e compactas nas galáxias onde a matéria orbita os buracos negros. Os astrônomos ficaram surpresos ao encontrar, em vez de um único buraco negro, um par binário de buracos negros alimentando-se de gás e poeira de fusões galácticas.

“Nosso estudo identificou um dos pares de buracos negros mais próximos das fusões de galáxias e, como sabemos que as fusões de galáxias são mais comuns no universo distante, esses binários de buracos negros também podem ser mais comuns do que se pensava”, disse o principal autor do estudo, Michael Koss, pesquisador sênior do Instituto Eureka de Pesquisa Científica em Oakland, Califórnia, em um comunicado.

“O que acabamos de estudar é uma fonte que está no último estágio da colisão, então o que estamos vendo prenuncia essa fusão e também nos dá uma visão sobre a relação entre os buracos negros que se fundem, crescem e eventualmente produzem ondas gravitacionais,” Koss disse. .

Se pares de buracos negros – bem como a fusão de galáxias que levaram à sua criação – são mais comuns no universo do que se pensava anteriormente, isso pode ter implicações para futuras pesquisas de ondas gravitacionais. Ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo, são criadas quando os buracos negros colidem.

Levaria algumas centenas de milhões de anos para este par particular de buracos negros colidir, mas as informações obtidas com essa observação podem ajudar os cientistas a estimar melhor quantos pares de buracos negros chegam perto de colidir no universo.

O co-autor do estudo Ezequiel Traister, astrônomo da Universidade Católica do Chile em Santiago, Chile, disse em um comunicado. “Se for esse o caso, em um futuro próximo estaremos observando repetidos eventos de ondas gravitacionais causados ​​pela fusão desses objetos em todo o universo.”

Telescópios espaciais como o Hubble e o Chandra X-ray Observatory e telescópios terrestres como o Very Large Telescope do European Southern Observatory, também localizado no deserto de Atacama, e o WM Keck Telescope no Havaí também observaram UGC 4211 através de diferentes comprimentos de onda de luz para fornecer uma visão mais detalhada e distinção de buracos negros.

“Cada comprimento de onda conta uma parte diferente da história”, disse Traister. “Todos esses dados juntos nos deram uma imagem mais clara de como galáxias como a nossa se tornaram o que são e o que se tornarão no futuro.”

Entender mais sobre os estágios finais das fusões de galáxias pode fornecer mais informações sobre o que acontecerá quando nossa Via Láctea colidir com a galáxia de Andrômeda em cerca de 4,5 bilhões de anos.