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Dueto de buracos negros pode ter sido visto por astrônomos

Concepção artística da dança dos buracos negros gravitacionalmente entrelaçados. Acredita-se que os buracos negros supermassivos, localizados no centro das grandes galáxias, sejam formados a partir da fusão de buracos negros menores. Crédito: NASA

Concepção artística da dança dos buracos negros gravitacionalmente entrelaçados. Acredita-se que os buracos negros supermassivos, localizados no centro das grandes galáxias, sejam formados a partir da fusão de buracos negros menores. Crédito: NASA

Astrônomos avistaram o que parece ser um par de buracos negros supermassivos no centro de uma galáxia remota, circulando um ao outro como se fossem parceiros de dança. A raríssima observação foi feita com o auxílio do telescópio espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), operado pela NASA. 

Observações posteriores do Australia Telescope Compact Array e do telescópio Gemini Sul, no Chile, revelaram características incomuns da galáxia, inclusive um jato de energia inconstante que pode resultar da ação de um buraco negro fazendo com que o jato do outro oscile.

“Achamos que o jato de um buraco negro está sendo oscilado pelo outro, como uma dança com fitas”, disse Chao-Wei Tsai, do Laboratório de Propulsão à Jato da Nasa (JPL, na sigla em inglês) em Pasadena, Califórnia, autor de um artigo que detalha as descobertas, a ser publicado em 10 de dezembro pelo Astrophysical Journal. “Se for isto, é provável que os dois buracos negros estejam razoavelmente próximos e gravitacionalmente entrelaçados”.

As descobertas podem ampliar a compreensão dos astrônomos acerca de como os buracos negros supermassivos crescem, fundindo-se uns aos outros.

O satélite WISE varreu o céu duas vezes em comprimentos de onda infravermelhos antes de hibernar, em 2011. Recentemente, a NASA deu ao telescópio um segundo objetivo, “acordando-o” para que este busque asteroides, em um projeto chamado NEOWISE.

O novo estudo tirou proveito de dados da varredura celeste previamente lançada pelo WISE. Nele, astrônomos filtraram imagens de milhões de buracos negros supermassivos flagrados enquanto se alimentavam, até que um excepcional, conhecido como WISE J233237.05-505643.5, apareceu.

“Inicialmente, pensamos que as propriedades incomuns desta galáxia, vistas pelo WISE, poderiam significar que ela estava formando novas estrelas a uma taxa furiosa”, disse Peter Eisenhardt, gerente do projeto WISE, membro do JPL e co-autor do estudo. “Mas em uma inspeção mais atenta, parecia mais com a espiral da morte de buracos negros gigantes fundindo-se”.

Acredita-se que quase toda grande galáxia abrigue um buraco negro supermassivo no qual se comprime uma massa equivalente a bilhões de sóis. Como os buracos negros crescem tanto? Uma possibilidade é engolirem material ambiente; outra se dá via canibalismo galático. Quando galáxias colidem, seus buracos negros massivos se dirigem ao centro da nova estrutura, tornando-se prisioneiros de um tango gravitacional. Por fim, fundem-se em um corpo ainda maior.

A dança dos pares de buracos negros começa devagar, com os objetos circulando um ao outro a uma distância de cerca de milhares de anos-luz. Até hoje, apenas um punhado de buracos negros supermassivos foi identificado neste estágio primário da fusão. Conforme continuam a cair em espiral, um em direção ao outro, os buracos negros se aproximam, agora, separados por apenas alguns anos-luz.

É este intrincado sistema, também chamado de buracos negros binários, que tem sido o mais difícil de encontrar. Normalmente, os objetos são demasiado pequenos para serem localizados, mesmo por telescópios potentes. Apenas alguns fortes candidatos foram identificados até o momento, todos relativamente próximos. O WISE J233237.05-505643.5 é um novo candidato, e está localizado bem mais distante, a 3,8 bilhões de anos-luz da Terra.

Imagens de rádio captadas pelo Australian Telescope Compact Array foram cruciais para a identificação da natureza dual do novo objeto. Buracos negros supermassivos nos corações das galáxias tipicamente emitem jatos retos, porém, neste caso, o jato apresenta um padrão em zigue-zague. De acordo com os cientistas, a gravidade de um segundo buraco negro massivo poderia alterar o formato do jato do primeiro.

Dados do espectro da luz visível coletados pelo telescópio Gemini Sul demonstraram sinais semelhantes de anormalidade que, pensa-se, sejam resultado de um buraco negro fazendo com que o material que rodeia o outro se amontoe. Juntos, estes e outros indícios apontam para o que é, provavelmente, um sistema de buracos negros rodando, apesar de os cientistas não poderem aferir, com certeza, a distância que os separa.

“Nós recomendamos certa prudência na interpretação deste sistema misterioso”, disse Daniel Stern, também do JPL, co-autor do estudo. “Há diversas propriedades extremamente incomuns neste sistema, dos múltiplos jatos do rádio aos dados do Gemini, que indicam um disco altamente perturbado de material acumulando-se ao redor do buraco, ou buracos, negro. Dois buracos negros se fundindo, o que poderia ser um evento comum no universo, parecem ser a explicação mais simples para todas as observações atuais”.

Prevê-se que o estágio final da fusão entre buracos negros envie ondas gravitacionais pelo espaço e tempo. Pesquisadores procuram ativamente por tais ondas utilizando bancos de dados de estrelas mortas, ou pulsares, na esperança de aprender mais sobre os buracos negros dançarinos.

Fonte: NASA

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This entry was posted on 4 de Dezembro de 2013 by in Astronomia and tagged , , , , .

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