Em um quasar distante, os astrônomos viram pela primeira vez a presença de um segundo buraco negro supermassivo

Os astrônomos há muito suspeitam que o quasar OJ 287 observado desde 1888 na constelação de Câncer é uma galáxia com dois buracos negros supermassivos em seu centro. Mas esta galáxia está tão longe de nós e os buracos negros estão tão próximos uns dos outros que os sinais deles se fundem em um ponto. O último ciclo de observações do OJ 287 trouxe uma descoberta há muito esperada – sinais de um segundo buraco negro foram detectados de forma confiável pela primeira vez.

Fonte da imagem: AAS 2018

A galáxia ativa OJ 287 está a cerca de 5 bilhões de anos-luz de distância de nós. Este objeto foi observado por astrônomos por 135 anos e foi muito bem estudado. Este é um excelente alvo para testar teorias astrofísicas, o que possibilita testar certos modelos na prática. Observações nos últimos 40 anos permitiram identificar dois ciclos na mudança na atividade da galáxia. Um deles tem 12 anos e o outro 55 anos. O ciclo menor estava obviamente relacionado ao movimento orbital do buraco negro menos massivo no centro da galáxia em torno de seu parceiro binário muito maior.

O maior buraco negro supermassivo neste par de buracos negros é considerado o segundo maior entre os SMBHs descobertos. Sua massa é de cerca de 18 bilhões de massas solares. As simulações mostraram que o buraco negro menor do par tem uma massa de cerca de 150 milhões de massas solares. No contexto de um parceiro muito maior, era impossível detectá-lo com segurança e os cientistas apenas adivinharam sua presença.

Um sinal confiável da descoberta de um buraco negro pode ser a presença de um disco de acreção ativo – uma vasta região de gás e poeira, cuja parte mais próxima do buraco é aquecida a bilhões de graus Celsius. Essa região brilha em quase todas as faixas eletromagnéticas, sem falar no aparecimento periódico de colossais emissões de energia na forma de jatos dos polos do buraco negro, que também são perfeitamente registrados por nossos aparelhos. Foi por esses sinais que o maior buraco negro deste par foi detectado.

Astrônomos poloneses conseguiram detectar a atividade de um buraco negro menos massivo de um par durante observações no ciclo 2021/2022. Eles notaram um flash brilhante de curta duração, cuja duração durou menos de um dia. Uma análise dos dados de arquivo mostrou que tais fenômenos poderiam ter sido registrados antes, mas eles simplesmente dormiram demais. A modelagem mostrou que a explosão de curta duração não é um jato do segundo SMBH (há uma física diferente), mas o momento em que o SMBH menos massivo cruza o disco de acreção do segundo buraco negro. Ele parece mergulhar no disco de acreção de seu vizinho no sistema, e nesse momento ocorre uma liberação de energia. Um flash semelhante é registrado no processo de “emergência” do outro lado. É como dançar com sabres ou espadas de laser, se você usar termos comparáveis,

O sistema binário de buracos negros no OJ 287 revelou-se ainda mais interessante do que os cientistas imaginavam. As observações deste objeto continuarão. Pode-se esperar que os cientistas também tentem segui-lo com a ajuda de detectores gravitacionais. Isso fornecerá ainda mais dados sobre a física dos processos que nunca seremos capazes de reproduzir em laboratórios terrestres.