À procura de buracos negros em galáxias fora do caminho

Buracos negros são animais estranhos no zoológico cósmico. Eles vêm em dois "tipos": estelar e supermassivo. Agora é bem sabido que a maioria das galáxias tem muitos buracos negros de massa estelar espalhados por toda parte. Eles geralmente são criados pela morte de estrelas em explosões de supernovas. Às vezes são encontradas em sistemas binários, onde um buraco negro e uma anã branca ou algum outro tipo de estrela estão dançando orbital.

Os maiores buracos negros, os supermassivos, estão escondidos no coração das galáxias e contêm a massa de milhões ou bilhões de estrelas. Eles passam pelo menos parte do tempo consumindo material em suas vizinhanças imediatas. A maioria dos buracos negros supermassivos que os astrônomos conhecem estão escondidos em galáxias que são agrupadas em aglomerados. O maior encontrado até agora tem a massa de 21 bilhões de sóis e é julgado no centro de uma galáxia no Cluster de Coma. Coma é um enorme conglomerado situado a 336 milhões de anos-luz de distância do

Esse não foi o único grande por aí. Os astrônomos também encontraram um buraco negro de 17 bilhões de massa solar, agachado no centro de uma galáxia chamada NGC 1600, que está em uma represa cósmica onde existem apenas cerca de 20 galáxias. Como a maioria dos buracos negros realmente grandes vive nas "grandes cidades" (ou seja, em aglomerados de galáxias bem populosos), um dos paus galácticos diz aos astrônomos que algo estranho deveria ter acontecido para criá-lo em sua corrente galáxia.

Então, como um buraco negro monstro é escondido em um aglomerado de galáxias de cidade pequena? Uma explicação possível é que ele se fundiu com outro buraco negro em algum momento do passado distante. No início da história do universo, interações da galáxia eram muito mais comuns, construindo os cada vez maiores a partir dos menores.

Quando duas galáxias se fundem, não apenas suas estrelas, gás e poeira se misturam, mas também seu preto central. buracos (se os tiverem, e a maioria das galáxias) migram para o núcleo da recém-formada, mais massiva galáxia. Lá, eles orbitam um ao outro, tornando-se o que é chamado de "buraco negro binário". Quaisquer estrelas ou nuvens de gás e poeira estão em risco duplo devido à atração gravitacional desses buracos negros. No entanto, esse material pode realmente roubar impulso dos buracos negros (desde que não caia diretamente neles). Quando isso acontece, as estrelas escapam, deixando os buracos negros com menos impulso. Eles começam a se aproximar e, eventualmente, se fundem para criar um gigantesco buraco negro. Ele continua a crescer devorando gás canalizado para o núcleo durante toda a colisão.

Então, como o buraco negro do NGC 1600 ficou tão grande? A explicação mais provável é que estava com muita fome em algum momento de sua vida, levando-o a sugar muito gás e outros materiais.

Esse enorme apetite pode explicar também por que a galáxia hospedeira está em um aglomerado tão pequeno, em comparação com outros buracos negros supermassivos em galáxias no coração de aglomerados muito maiores. NGC 1600 é a galáxia maior e mais massiva do seu grupo. Também é três vezes mais brilhante do que qualquer outra galáxia próxima. Essa enorme diferença de brilho não é algo que os astrônomos viram em outros grupos.

A maior parte do gás da galáxia foi consumida há muito tempo, quando o buraco negro ardeu como um quasar brilhante de material fluindo para dentro dele que foi aquecido em plasma brilhante. Nos tempos modernos, o buraco negro central do NGC 1600 é relativamente silencioso. De fato, os astrônomos chamavam de "gigante adormecido". Isso explica por que não havia sido detectado em estudos anteriores da galáxia. Astrônomos tropeçaram nesse monstro enorme quando mediam as velocidades de estrelas próximas. O intenso campo gravitacional do buraco negro afeta os movimentos e velocidades das estrelas. Quando os astrônomos pudessem medir essas velocidades, eles poderiam determinar a massa do buraco negro.

Os astrônomos usavam instrumentos especiais no Observatório de Gêmeos no Havaí estudar a luz vinda das estrelas perto do buraco negro no NGC 1600. Algumas dessas estrelas estão circulando o buraco negro, e esse movimento aparece no impressão digital da luz das estrelas (chamada espectro). Outras estrelas tiveram movimentos que parecem sugerir que uma vez se aventuraram um pouco demais perto do buraco negro e foram gravitacionalmente arremessados ​​em uma linha mais ou menos reta do núcleo da galáxia. Isso faz sentido, já que telescópio espacial Hubble os dados também mostraram que o núcleo é muito fraco. Você esperaria que se o buraco negro estivesse lançando estrelas para longe de si mesmo. É possível que o núcleo do NGC 1600 tenha ejetado estrelas suficientes para produzir 40 bilhões de sóis. Isso diz aos astrônomos que há um buraco negro bastante poderoso e maciço escondido no coração desta galáxia, que fica a cerca de 209 milhões de anos-luz da Terra.

• Buracos negros existem em muitas galáxias. Os núcleos de espirais e elípticos geralmente contêm buracos negros supermassivos.
• A galáxia elíptica NGC 1600 tem um buraco negro bastante maciço em seu coração.
• Os astrônomos estão trabalhando para entender por que essa galáxia tem um buraco negro tão grande.

• “Uma visão da galáxia elíptica gigante NGC 1600.” HubbleSite - O Telescópio - Fundamentos do Hubble - Sobre o Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "O que é um buraco negro?" NASA, NASA, 21 de maio de 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.