Pela primeira vez, a colisão mais extrema a ocorrer no cosmos foi observada. Se os núcleos forem suficientemente grandes, os buracos negros supermassivos podem ficar presos na atração gravitacional. Os buracos negros se fundem para formar um buraco negro super-supermassivo? Os dois buracos negros supermassivos giram, recuam e depois se afastam um do outro? Bem, parece que ambos são possíveis, mas os astrônomos agora têm evidências observacionais de um buraco negro sendo explodido da galáxia mãe depois de colidir com um primo maior.
A maioria das galáxias no universo observável contém buracos negros supermassivos em seus núcleos. Sabemos que eles estão se escondendo dentro dos núcleos galácticos, pois têm um enorme domínio gravitacional sobre essa região do espaço, sugando estrelas orbitando muito perto. Observações recentes de núcleos galácticos mostram estrelas girando rapidamente em torno de algo invisível. Calculando as velocidades orbitais das estrelas, deduziu-se que o corpo invisível que estão orbitando é algo muito massivo; um buraco negro supermassivo de centenas de milhões de massas solares. Eles também são a fonte de quasares brilhantes em galáxias jovens e ativas.
Agora, o mesmo grupo de pesquisa que fez a surpreendente descoberta da estrutura de um toro molecular de um buraco negro, analisando a emissão de luz ecoada por um raio X (originário da matéria estelar que cai no disco de acumulação do buraco negro supermassivo) observou um desses buracos negros supermassivos sendo expulsos de sua galáxia mãe. O que causou esse evento incrível? Uma colisão com outro buraco negro supermassivo maior.
Stefanie Komossa e sua equipe do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) fizeram a descoberta. Este trabalho, a ser publicado em Cartas astrofísicas do diário em 10 de maio, verifica algo que só foi modelado em simulações de computador. Os modelos prevêem que, à medida que dois buracos negros de rotação rápida começam a se fundir, a radiação gravitacional é emitida pelas galáxias em colisão. Como as ondas são emitidas principalmente em uma direção, acredita-se que os buracos negros recuem - bem como a força que acompanha o disparo de um rifle. A situação também pode ser pensada como dois piões, cada vez mais próximos até que se encontrem. Devido ao seu alto momento angular, os topos sofrem um “chute”, ejetando muito rapidamente os topos nas direções opostas. Isso é essencialmente o que dois buracos negros supermassivos devem fazer, e agora esse recuo foi observado. Além disso, a velocidade do buraco negro ejetado foi medida analisando as amplas linhas de emissão espectroscópica do gás quente em torno do buraco negro (seu disco de acreção). O buraco negro ejetado está viajando a uma velocidade de 2650 km / s (1647 mi / s). O disco de acúmulo continuará alimentando o buraco negro recuado por muitos milhões de anos em sua jornada pelo espaço.
Apoiando a evidência de que este é realmente um buraco negro supermassivo em recuo, Komossa analisou a galáxia-mãe e encontrou gás quente emitindo raios-X a partir do local onde ocorreu a colisão do buraco negro.
Agora Komossa e sua equipe esperam responder às perguntas que essa descoberta criou: As galáxias e os buracos negros se formaram e evoluíram em conjunto no início do Universo? Ou havia uma população de galáxias privadas de seus buracos negros centrais? E se sim, como a evolução dessas galáxias foi diferente da das galáxias que mantiveram seus buracos negros?
Espera-se que os esforços combinados dos observatórios na Terra e no espaço possam ser usados para encontrar mais desses "super chutes" e começar a responder a essas perguntas. A descoberta de ondas gravitacionais também ajudará, pois esse evento de colisão está previsto para lavar o Universo em poderosas ondas gravitacionais.
Fonte: MPE News
