O par mais pesado de buracos negros supermassivos descoberto – tão grande quanto 28 bilhões de sóis

Um grupo de astrônomos americanos provou que os documentos de arquivo dos observatórios são uma mina de ouro. As observações do núcleo da galáxia elíptica B2 0402+379 pelo telescópio Gemini North, no Havaí, revelaram informação suficiente para “pesar” um par de buracos negros supermassivos ali localizados. Sua massa total acabou sendo um recorde para observações na história – eles pesam até 28 bilhões de sóis.

Representação artística de um sistema binário de buracos negros supermassivos. Fonte da imagem: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani

A galáxia B2 0402+379, também conhecida como rádio galáxia 4C+37.11, está a 750 milhões de anos-luz de distância. Este é um objeto “fóssil” deixado no local de um antigo aglomerado de galáxias. Esta galáxia provavelmente surgiu após vários estágios de fusão de outras galáxias do aglomerado, o que também explica o surgimento de buracos negros supermassivos durante tal processo.

Dados de arquivo sobre as estrelas no núcleo de B2 0402+379 tornaram possível criar uma imagem do comportamento das massas ali escondidas – um par de buracos negros supermassivos orbitando um ao outro. Um modelo selecionado com precisão permitiu calcular a massa total desses objetos, que se revelou um recorde para o sistema binário SBS – 28 bilhões de massas solares. Os astrônomos nunca viram nada assim antes.

Mas as surpresas não pararam por aí. Com base nos parâmetros do sistema binário de buracos negros supermassivos e estrelas no centro dos restos de um antigo aglomerado de galáxias, pode-se supor que este par tem circulado um ao outro a uma distância de apenas 24 anos-luz por cerca de 3 bilhões. anos. Normalmente, os sistemas binários SMBH terminam a sua dança fundindo-se e formando um único buraco negro supermassivo no centro da galáxia. Neste caso, isso não aconteceu e, como os cientistas suspeitam, pode nunca acontecer – a sua “dança” pode acabar por ser eterna!

De acordo com a teoria, modelos e observações, os buracos negros em sistemas binários (e isso acontece quando duas galáxias se fundem) devido ao atrito dinâmico e à interação com a matéria circundante e as estrelas perdem energia (momento angular), aproximam-se e fundem-se num único objeto.

O par SMBH observado em B2 0402+379 revelou-se tão massivo que promete ser uma exceção a esta regra. Em primeiro lugar, recolheu ou deslocou toda a matéria do espaço circundante. Isto permitiu que os buracos negros retivessem uma parte significativa do seu momento angular e dificilmente abrandassem o seu movimento orbital. Em segundo lugar, cada par de SMBHs é tão grande que a perda de energia devido à emissão de ondas gravitacionais para eles é muito, muito pequena. Parece que o sistema se tornou o mais estável possível.

Os cientistas continuarão a observar B2 0402+379 na esperança de detectar matéria ali e a interação de buracos negros com ela. Isso nos permitirá compreender com mais precisão os processos possíveis e em andamento no sistema binário. Por fim, esta é uma oportunidade de aprender algo novo e inusitado sobre a evolução de buracos negros e galáxias, e isso vale muito.