10/04/2023 - 7:40
Há um monstro invisível à solta, atravessando o espaço intergaláctico tão rápido que, se estivesse em nosso Sistema Solar, poderia viajar da Terra à Lua em 14 minutos. Esse buraco negro supermassivo, pesando até 20 milhões de Sóis, deixou para trás uma trilha de estrelas recém-nascidas de 200 mil anos-luz de comprimento nunca antes vista, duas vezes o diâmetro da nossa galáxia, a Via Láctea. O fenômeno é provavelmente o resultado de um raro e bizarro jogo de bilhar galáctico entre três enormes buracos negros.
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Em vez de engolir as estrelas à sua frente, como um Pac-Man cósmico, o veloz buraco negro está transformando o gás à sua frente para desencadear a formação de novas estrelas ao longo de um corredor estreito. O buraco negro está correndo muito rápido para ter tempo para um lanche. Nada parecido foi visto antes. O fenômeno foi capturado acidentalmente pelo Telescópio Espacial Hubble, da Nasa/ESA.
“Achamos que estamos vendo um rastro atrás do buraco negro, onde o gás esfria e é capaz de formar estrelas. Então, estamos olhando para a formação estelar seguindo o buraco negro”, disse Pieter van Dokkum, da Universidade Yale (EUA). “O que estamos vendo é o resultado. Como a esteira atrás de um navio, estamos vendo a esteira atrás do buraco negro.” A trilha deve ter muitas novas estrelas, já que é quase metade do brilho da galáxia hospedeira à qual está ligada.
O estudo sobre a descoberta foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Descoberta acidental
O buraco negro fica em uma extremidade da coluna, que se estende até sua galáxia-mãe. Há um nó especialmente brilhante de oxigênio ionizado na ponta mais externa da coluna. Os pesquisadores acreditam que o gás provavelmente está sendo aquecido pelo movimento do buraco negro atingindo o gás, ou pode ser a radiação de um disco de acreção ao redor do buraco negro. “O gás à sua frente entra em choque por causa desse impacto supersônico de alta velocidade do buraco negro que se move através do gás. Como isso funciona exatamente não é realmente conhecido”, disse van Dokkum.
“É pura coincidência que o tenhamos encontrado”, acrescentou van Dokkum. Ele estava procurando por aglomerados globulares de estrelas em uma galáxia anã próxima. “Eu estava apenas examinando a imagem do Hubble e notei que temos um pequeno traço. Imediatamente pensei, ‘oh, um raio cósmico atingindo o detector da câmera e causando um artefato de imagem linear’.” Quando eliminamos os raios cósmicos, percebemos que ainda estavam lá. Não se parecia com nada que já vimos antes.”
Fenômeno muito incomum
Por ser um fenômeno tão estranho, van Dokkum e sua equipe fizeram espectroscopia de acompanhamento com os Observatórios W. M. Keck, no Havaí. Ele descreve a trilha estelar como “bastante surpreendente, muito, muito brilhante e muito incomum”. Isso levou à conclusão de que ele estava observando as consequências de um buraco negro voando através de um halo de gás ao redor da galáxia hospedeira.
Esse foguete intergaláctico é provavelmente o resultado de múltiplas colisões de buracos negros supermassivos. Os astrônomos suspeitam que as duas primeiras galáxias se fundiram talvez 50 milhões de anos atrás. Isso reuniu dois buracos negros supermassivos em seus centros. Eles giravam um ao redor do outro como um buraco negro binário.
Configuração instável
Então outra galáxia apareceu com seu próprio buraco negro supermassivo. Isso segue o velho ditado: “Dois são companhia e três são multidão”. Os três buracos negros misturados levaram a uma configuração caótica e instável. Um dos buracos negros roubou o impulso dos outros dois buracos negros e foi expulso da galáxia hospedeira. O binário original pode ter permanecido intacto, ou o novo buraco negro intruso pode ter substituído um dos dois que estavam no binário original e expulsou o companheiro anterior.
Quando o único buraco negro partiu em uma direção, os buracos negros binários dispararam na direção oposta. Há uma característica vista no lado oposto da galáxia hospedeira que pode ser o buraco negro binário fugitivo. A evidência circunstancial disso é que não há sinal de um buraco negro ativo remanescente no núcleo da galáxia. O próximo passo é fazer observações de acompanhamento com o Telescópio Espacial James Webb, da Nasa/ESA/CSA, e o Observatório de Raios X Chandra, da Nasa, para confirmar a explicação do buraco negro.
O buraco negro em “fuga” está atravessando o espaço intergaláctico rápido o suficiente para viajar da Terra à Lua em 14 minutos. O potencial buraco negro supermassivo, pesando até 20 milhões de Sóis, deixou para trás um rastro nunca antes visto de 200 mil anos-luz de estrelas recém-nascidas. A trilha tem o dobro do diâmetro da nossa galáxia, a Via Láctea. É provavelmente o resultado de um raro e bizarro jogo de bilhar galáctico entre três enormes buracos negros. Créditos: Goddard Space Flight Center da Nasa; Produtor Principal: Paul Morris
Pesquisa mais refinada
O próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da Nasa, terá uma visão de grande angular do universo com a requintada resolução do Hubble. Como um telescópio de pesquisa, as observações dele podem encontrar mais dessas raras e improváveis ”faixas estelares” em outras partes do universo. Isso pode exigir aprendizado de máquina, usando algoritmos que são muito bons em encontrar formas estranhas específicas em um mar de outros dados astronômicos, de acordo com van Dokkum.
