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Colisão entre buracos negros supermassivos pode ocorrer daqui a 3 anos

Uma galáxia a cerca de um bilhão de anos-luz de distância pode abrigar um sistema binário de buracos negros supermassivos em seu núcleo — e eles estariam prestes a se chocarem. Em um novo estudo, astrônomos estimam que a colisão pode ocorrer daqui a três anos, ou seja, menos que um piscar de olhos em escalas cósmicas.

Estudos sobre a galáxia SDSS J1430+2303 publicados no início do ano descreveram um comportamento estranho em seu núcleo: oscilações que ficaram cada vez mais curtas entre o período de um ano ao de apenas um mês. Na época, ainda não se sabia o que estava acontecendo exatamente por lá.

Agora, um novo artigo alega que esse comportamento pode ser causado por um sistema binário de buracos negros supermassivos. Eles estariam bem próximos, orbitando em torno de um centro em comum em uma espiral, destinados a se chocarem para se tornarem um único buraco negro.

Para chegar a essa conclusão, eles observaram as emissões de raios-X oriundos da SDSS J1430+2303, por um período de 200 dias. A equipe, liderada por Liming Dou, da Universidade de Guangzhou, na China, encontrou variações e um tipo de emissão associada ao ferro caindo em um buraco negro.

Buracos negros em órbita próxima estão destinados a colidirem (Imagem: Reprodução/NASA/Dana Berry)
Buracos negros em órbita próxima estão destinados a colidirem (Imagem: Reprodução/NASA/Dana Berry)

De acordo com o estudo, essa emissão pode estar associada a buracos negros supermassivos binários no centro da galáxia. Porém, a equipe não conseguiu medir as características da dupla.

Todas as galáxias parecem ter um buraco negro supermassivo em seus núcleos, mas ninguém sabe ao certo como eles se formaram. Alguns cientistas cogitam que eles são o resultado da colisão entre vários buracos negros menores, e talvez a galáxia SDSS J1430+2303 esteja perto de nos dar uma pista sobre isso.

A massa combinada dos dois buracos negros no centro de SDSS J1430+2303 seria de 200 milhões de sóis, aproximadamente. Como eles estariam próximos, seria inevitável uma espiral até um encontro cataclísmico no núcleo galáctico. O cálculo dos autores do estudo sugere um impacto daqui a apenas três anos.

Se essas previsões estiverem corretas, essa pode ser a primeira chance de testemunharmos uma colisão entre buracos negros supermassivos, algo que sequer sabemos como ocorre. Se detectado, esse impacto pode fornecer informações valiosas para os modelos astronômicos e simulações sobre a evolução das galáxias.

Ilustração de ondas gravitacionais emitidas pelo movimento de dois buracos negros em órbita espiral (Imagem: Reprodução/ESA–C.Carreau)
Ilustração de ondas gravitacionais emitidas pelo movimento de dois buracos negros em órbita espiral (Imagem: Reprodução/ESA–C.Carreau)

Infelizmente, se essa colisão de fato ocorrer em três anos, os instrumentos atuais não conseguiriam detectar por meio de ondas gravitacionais. Isso porque seria um evento de proporções enormes, produzindo ondas muito abaixo da frequência detectável pelos observatórios de ondas gravitacionais.

Por outro lado, os astrônomos esperam que a colisão, se ocorrer, resultará em uma explosão visível em todo o espectro eletromagnético, incluindo a luz visível. Mas ainda não sabemos se é isso que está acontecendo no coração de J1429+2303, então os cientistas continuarão de olho.

O artigo foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Canaltech

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