Conforme duas galáxias entram nos estágios finais de fusão, cientistas
têm teorizado que seus buracos negros supermassivos formariam um
“binário” – dois buracos negros em uma órbita tão próxima que são
gravitacionalmente ligados um ao outro. Em um novo estudo, astrônomos da
Universidade de Maryland (EUA) apresentaram evidências diretas de um
quasar pulsante, o que pode comprovar a existência desses buracos negros
binários.
“Acreditamos que observamos dois buracos negros supermassivos em maior
proximidade do que nunca. Estes buracos negros podem estar tão próximos
que estão emitindo ondas gravitacionais, que foram previstas pela teoria
da relatividade geral de Einstein”, explica Suvi Gezari, também da
Universidade de Maryland, coautora do trabalho publicado na revista
“Astrophysical Journal Letters”. A descoberta pode lançar luz sobre a
frequência com que os buracos negros se aproximam o suficiente para
formar um binário gravitacionalmente ligado e, eventualmente, se fundir.
Os buracos negros tipicamente devoram matéria, que acelera e se
aquece, emitindo energia eletromagnética e criando alguns dos pontos
mais luminosos no céu, chamados quasares. Quando dois buracos negros
orbitam como um binário, absorvem matéria ciclicamente, o que leva os
teóricos a preverem que o quasar binário responderia clareando e
escurecendo periodicamente.
A metodologia
Os pesquisadores realizaram uma busca sistemática pelos chamados
quasares variáveis usando o Telescópio de Pesquisa Panorâmica e Sistema
de Resposta Rápida (Pan-STARRS1) de Vistoria de Profundidade Média. Este
telescópio fica baseado no Havaí, em Haleakala, e fotografa o mesmo
pedaço de céu uma vez a cada três dias, recolhendo centenas de dados
para cada objeto ao longo de quatro anos.
Nestes dados, a equipe de astrônomos encontrou o quasar PSO
J334.2028+01.4075, que tem um grande buraco negro de quase 10 bilhões de
massas solares e emite um sinal óptico periódico que se repete a cada
542 dias. O sinal do quasar era incomum porque as curvas de luz da
maioria dos quasares são arrítmicos. Para verificar a sua descoberta, a
equipe de pesquisa executou rigorosos cálculos e simulações e examinou
dados adicionais, incluindo dados fotométricos de outros telescópios e
sistemas de monitoramento.
“A descoberta de um candidato a sistema compacto binário de buracos
negros supermassivos como o PSO J334.2028+01.4075, que parece a uma
separação orbital tão pequena, acrescenta ao nosso conhecimento limitado
das etapas finais da fusão entre os buracos negros supermassivos”,
aponta a estudante de mestrado em astronomia da Universidade de
Maryland, Tingting Liu, principal autora do artigo.
Os pesquisadores planejam continuar a procurar novos quasares
variáveis. A partir de 2023, sua pesquisa poderia ser auxiliada pelo
telescópio Synoptic Large Telescope Survey. Espera-se que este aparelho
possa fazer o levantamento de uma área muito maior, possibilitando
identificar a localização de milhares destes buracos negros
supermassivos que estão se fundindo no céu noturno.
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