Uma nova investigação, publicada hoje na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, descobriu sinais de um grande número de buracos negros duplos supermassivos, que são provavelmente precursores de gigantescos eventos de fusão. A descoberta confirma a atual noção de evolução cosmológica que diz que as galáxias e os buracos negros associados se fundem ao longo do tempo formando galáxias e buracos negros cada vez maiores.

Astrónomos da Universidade de Hertfordshire, em colaboração com uma equipa internacional de cientistas, analisaram mapas de rádio de poderosas fontes de jato e descobriram sinais que em geral estão presentes quando se observam buracos negros muito próximos uns dos outros.

Mapa de rádio de 3C 334.
Mapa de rádio (5 GHz) de 3C 334. O jato emana do núcleo de uma galáxia (as suas estrelas não são visíveis em frequências de rádio) a cerca de 10 mil milhões de anos-luz da nossa. A estrutura peculiar do jato indica uma mudança periódica na sua direção (precessão), um efeito previsto para jatos de pares de buracos negros. Crédito: M. Krause/University of Hertfordshire.

Antes dos buracos negros se fundirem, formam um binário, com os dois buracos negros a orbitarem-se mutuamente. Desde 2015 que os instrumentos de deteção de ondas gravitacionais têm sido capazes de confirmar a fusão de buracos negros mais pequenos, medindo as fortes explosões de ondas gravitacionais que são emitidas quando os binários se fundem, mas a tecnologia atual não pode ser usada para revelar a presença de buracos negros binários supermassivos.

Os buracos negros supermassivos emitem poderosos jatos. Quando os buracos negros binários supermassivos se orbitam, o jato que emana do núcleo de uma galáxia muda periodicamente de direção. Os astrónomos da Universidade de Hertfordshire estudaram a direção em que são emitidos estes jatos e as variações nesta direção; compararam a direção dos jatos com a dos lóbulos de rádio (que armazenam todas as partículas que passaram pelos canais de jato) para mostrar que este método pode ser usado para indicar a presença de buracos negros binários supermassivos.

“Estudámos os jatos em diferentes condições e durante um longo período com simulações de computador. Nesta primeira comparação sistemática com mapas de rádio de alta resolução das mais poderosas fontes de rádio, ficamos surpreendidos ao encontrar assinaturas compatíveis com a precessão do jato para três quartos das fontes, ” disse Martin Krause, autor principal do estudo e professor de Astronomia na Universidade de Hertfordshire.

O facto de os mais poderosos jatos estarem associados a buracos negros binários pode ter consequências importantes para a formação de estrelas em galáxias; as estrelas formam-se a partir do gás frio, os jatos ao aquecerem esse gás suprimem a formação de estrelas. Um jato que se mantém sempre na mesma direção aquece apenas uma quantidade limitada de gás na sua vizinhança. Porém, os jatos de buracos negros binários mudam continuamente de direção e podem aquecer muito mais gás, suprimindo de uma forma mais eficaz a formação de estrelas e contribuindo assim para manter o número de estrelas nas galáxias dentro dos limites observados.

Fonte da notícia: RAS

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