Um buraco negro colossal, possivelmente o mais massivo já observado, foi detectado no centro de uma galáxia extremamente distante e densa, localizada a cerca de 5 bilhões de anos-luz da Terra. Com 36 bilhões de vezes a massa do Sol, o objeto está perto do limite teórico do que é considerado possível no universo e supera em 10 mil vezes o buraco negro no coração da Via Láctea.
A descoberta, publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, foi feita por uma equipe internacional de pesquisadores usando uma combinação inovadora de técnicas astronômicas, que permitiram observar o impacto gravitacional desse buraco negro de maneira inédita.
O buraco negro foi identificado na galáxia conhecida como Ferradura Cósmica, cujo formato visual lembra um anel deformado, resultado de um efeito conhecido como lente gravitacional, no qual o intenso campo gravitacional da galáxia curva a luz de objetos localizados atrás dela, criando a ilusão de um “anel de Einstein”.
Essa galáxia é uma das mais massivas já registradas e serviu como “laboratório natural” para os astrônomos detectarem o buraco negro escondido em seu centro.
A maior parte das medições anteriores de buracos negros ultramassivos era feita de forma indireta, e frequentemente com incertezas. Mas neste caso, os cientistas usaram uma técnica inédita ao combinar lentes gravitacionais com cinemática estelar, ou seja, o estudo do movimento das estrelas ao redor do buraco negro.
“Este está entre os 10 buracos negros mais massivos já descobertos, e possivelmente o mais massivo”, afirma Thomas Collett, professor da Universidade de Portsmouth.
“Ao combinarmos essas duas técnicas, temos um grau de confiança muito maior sobre sua massa.”
A equipe conseguiu medir como o buraco negro afeta a luz que passa ao seu redor e também como faz as estrelas próximas se moverem a velocidades impressionantes, quase 400 mil km/h. Esse efeito conjunto forneceu uma medição direta e robusta.
Ao contrário de outros buracos negros supermassivos que emitem grande quantidade de radiação ao consumir matéria, este está em estado “dormente”, ou seja, não está atualmente “acendendo” como um quasar.
“Essa detecção foi feita sem depender de emissões de energia, apenas pelo seu efeito gravitacional”, explica Carlos Melo, pesquisador da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e autor principal do estudo.
“Isso é especialmente importante, pois nos permite descobrir buracos negros ocultos, aqueles que estão invisíveis, mesmo para os telescópios mais sensíveis.”
A galáxia Ferradura Cósmica também chama atenção por ser um grupo fóssil, o resultado final da fusão de várias galáxias em uma só, gigantesca e isolada.
Segundo os pesquisadores, é provável que os buracos negros centrais de todas as galáxias fundidas também tenham se unido, formando o buraco negro ultramassivo agora detectado. Esse processo revela informações valiosas sobre a formação e evolução de galáxias, e como buracos negros gigantes influenciam seus ambientes ao impedir, por exemplo, a formação de novas estrelas.
A Via Láctea abriga um buraco negro central de “apenas” 4 milhões de massas solares, mas ele já foi mais ativo no passado e pode voltar a ser, especialmente quando ocorrer a futura fusão com a galáxia de Andrômeda, prevista para daqui a cerca de 4,5 bilhões de anos.
Enquanto isso, os cientistas esperam usar telescópios espaciais como o Euclid, da Agência Espacial Europeia, para aplicar essa nova técnica de detecção em centenas de galáxias distantes, e assim compreender melhor o papel dos buracos negros supermassivos no equilíbrio cósmico.
“Agora sabemos que podemos detectar buracos negros ocultos com precisão, mesmo em galáxias muito distantes”, afirma Collett.
“Estamos apenas começando a entender como eles moldam o universo.”
Sobre a Imagem: A lente gravitacional da Ferradura Cósmica. O buraco negro ultramassivo recém-descoberto situa-se no centro da galáxia laranja. Bem atrás dele, encontra-se uma galáxia azul que está sendo deformada no anel em forma de ferradura por distorções no espaço-tempo criadas pela imensa massa da galáxia laranja em primeiro plano. Crédito: NASA/ESA.
Fonte:https://academic.oup.com/mnras/article/541/4/2853/8213862?login=false
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