Um item publicado leste mês no periódico científico O Jornal Astrofísico descreve a invenção de um sistema binário de buracos negros habitando o coração de uma galáxia situada a quatro bilhões de anos-luz da Terreno.
Segundo o estudo, o par de monstros cósmicos foi observado se iluminando dramaticamente. Esse fenômeno ocorreu quando um dos buracos negros atravessou o disco de acreção do outro, criando temporariamente um quasar duplo.
Quasares são os núcleos extremamente ativos de galáxias distantes, formados por buracos negros supermassivos que consomem grandes quantidades de material. Secção dessa material é expelida em jatos de partículas carregadas que se movem quase à velocidade da luz. Quando esses jatos são observados de frente, o quasar é chamado de blazar.
Fulgor periódico da galáxia chamou a atenção dos astrônomos
A galáxia OJ 287 é um exemplo de blazar. Ela é lustroso o suficiente para ser vista por telescópios amadores, com observações registradas desde o final do século XIX. Essas observações indicam que, a cada 12 anos, essa galáxia se ilumina significativamente.
Em 2014, Pauli Pihajoki, doutorando da Universidade de Turku, na Finlândia, sugeriu que esse luz periódico era causado por um segundo buraco preto menos massivo orbitando e interagindo com o buraco preto principal. O pesquisador propôs que a trajectória do segundo buraco preto era alongada, aproximando-se do buraco preto primitivo a cada 12 anos.
Outrossim, Pihajoki previu que essa interação resultaria no buraco preto menor roubando material do disco de acreção do buraco preto principal, produzindo seu próprio jato quasar por um limitado período de tempo.
Par de buracos negros foi detectado por caça-exoplanetas da NASA
Para testar essa hipótese, o TESS ({sigla} em inglês para Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito), da NASA, foi redirecionado para observar OJ 287. Além dele, os telescópios de raios gama Swift e Fermi, também da dependência espacial norte-americana, e vários observatórios terrestres, realizaram observações cruciais.
Em 12 de novembro de 2021, o TESS detectou um aumento de luz na galáxia OJ 287, que durou muro de 12 horas, liberando tanta vontade quanto 100 galáxias médias. Essa explosão foi atribuída ao jato do segundo buraco preto, com observações adicionais de outros telescópios, principalmente o Fermi, confirmando uma significativa explosão de raios gama.
De negócio com um transmitido, as observações permitiram confirmar as massas dos buracos negros: o buraco preto primitivo tem 18,35 bilhões de massas solares, enquanto o secundário é 150 milhões de vezes mais massivo que o Sol. Comparativamente, o buraco preto no núcleo da Via Láctea, Sagitário A*, tem 4,1 milhões de massas solares.
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A breve duração da explosão explica por que fenômenos similares não foram descobertos anteriormente. Saber quando e onde observar é fundamental – e pode ter muitos outros sistemas binários de buracos negros passando por explosões semelhantes que ainda não conhecemos.
“O buraco preto menor pode em breve revelar sua existência de outras maneiras, emitindo ondas gravitacionais em nano-Hertz”, disse Achamveedu Gopakumar, do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental, na Índia. “As ondas gravitacionais do OJ 287 devem ser detectáveis nos próximos anos pelas matrizes de temporização de pulsar”.
As matrizes de temporização de pulsar monitoram pulsares no espaço profundo, estrelas de nêutrons giratórias que emitem jatos de rádio. A passagem de ondas gravitacionais distorce o espaço entre nós e o pulsar, alterando nossa percepção do tempo dos pulsos.
Buracos negros binários são importantes para o incremento de buracos negros supermassivos. Resultados recentes apresentados na 244ª reunião da Sociedade Astronômica Americana mostraram que fusões entre buracos negros supermassivos são um fator secundário importante no seu incremento, liberando ondas gravitacionais quando se fundem.