Astrônomos encontram, pela primeira vez, dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro

Em uma grande descoberta, astrônomos observaram um par de buracos negros supermassivos orbitando um ao outro, a centenas de milhões de anos-luz de distância.

A descoberta é o resultado de mais de duas décadas de trabalho, e um feito incrível considerando as medições precisas necessárias. Compreender a natureza de tais interações nos dará uma maior compreensão de como as galáxias e o universo, evoluíram.

"Durante muito tempo, temos olhado para o espaço para tentar encontrar um par destes buracos negros supermassivos orbitando como resultado de duas galáxias em fusão", diz Greg Taylor, um dos pesquisadores da Universidade do Novo México (UNM).

"Mesmo que nós tenhamos teorizado que isso deve estar acontecendo, nunca ninguém tinha visto até agora."

A equipe observou o par de buracos negros em uma galáxia, chamado 0402 + 379, cerca de 750 milhões de anos luz da Terra.

De acordo com Karishma Bansal, o primeiro autor do artigo, também da UNM, a massa combinada destes buracos negros supermassivos é de cerca de 15 bilhões de vezes maior do que o nosso Sol, e seu período orbital é de cerca de 24.000 anos.

Isto significa que mesmo que a equipe tenha observado esses buracos negros há mais de uma década, eles não foram capazes de detectar até mesmo a menor curvatura em sua órbita.

"Se você imaginar um caracol no planeta recém-descoberto orbitando Proxima Centauri - 4.243 anos-luz de distância - se movendo em 1cm [0,4 polegadas] por segundo, é o movimento angular que estamos tratando aqui", explica Roger W. Romani, um dos pesquisadores da Universidade de Stanford.

Os buracos negros são notoriamente difíceis de estudar porque não podem ser observados diretamente, mas só podem ser detectados a partir de seu efeito sobre a matéria nas proximidades.

Assim, para encontrar a órbita desses buracos negros, a equipe UNM usou o Very Long Baseline Array (VLBA), que é composto de 10 radiotelescópios. Ao medir as várias frequências de sinais de rádio emitidas pelos buracos negros, a equipe foi então capaz de traçar sua trajetória.

"Quando o Dr. Taylor me deu esses dados, eu estava no início de aprender a imagem e compreendê-la", disse Bansal .

"E, como eu aprendi nos dados que remontam a 2003, nós traçamos isso e determinamos que eles estão orbitando um ao outro. É muito emocionante." A realização técnica desta descoberta é um triunfo e irá melhorar muito a nossa compreensão desses objetos enigmáticos.

Desde a teoria da relatividade geral de Einstein, os astrônomos se fascinaram pelos buracos negros supermassivos. Recentemente, houveram várias novas descobertas sobre buracos negros, mas ainda não conhecemos muito sobre eles. 

Continuar a observar a órbita e interação desses buracos negros irá revelar muito sobre onde nossa galáxia veio, qual o seu destino no futuro e o papel que os buracos negros desempenham neste processo.

Atualmente, a galáxia de Andrômeda, que também contém um buraco negro supermassivo, é projetado para colidir com a nossa Via Láctea - tornando o evento que a equipe UNM está observando o potencial futuro da nossa galáxia em alguns bilhões de anos.

"Os buracos negros supermassivos têm muita influência sobre as estrelas em torno deles e o crescimento e evolução da galáxia", diz Taylor. 

"Então, entender mais sobre eles e o que acontece quando eles se fundem uns com os outros pode ser importante para a nossa compreensão do universo."

A equipe UNM vai voltar-se para esses buracos negros em poucos anos para confirmar observações e melhorar suas projeções em torno de órbitas e trajetórias.

Por agora, podemos apreciar o fato de que eles finalmente se mostraram em uma observação direta pela primeira vez e sem dúvida irão inspirar outros trabalhos pela frente no mundo científico mais amplo.

O artigo foi publicado no The Astrophysical Journal com uma versão pré-impressão disponível no arXiv.