Legenda: Imagem da galáxia COSMOS J100043.15 + 020637.2, tirada com a Câmera avançada para pesquisas no telescópio espacial Hubble. Julia Comerford.
Os astrônomos descobriram 33 pares de buracos negros mesclados em danças cósmicas, um achado predito ou "coreografado" por Isaac Newton. "Esses resultados são significativos porque agora sabemos que esses buracos negros em 'valsa' são muito mais comuns do que se sabia anteriormente", disse Julia Comerford, da Universidade da Califórnia em Berkeley, na reunião da American Astronomical Society em Washington, DC. “As fusões da Galaxy estão causando a valsa, pode usar essa descoberta para determinar com que frequência as fusões ocorrem. Os buracos negros que dançam em nossa direção são deslocados para a luz azul, e aqueles que se afastam de nós são deslocados para o vermelho. Então é como uma bola de discoteca cósmica nos mostrando onde os buracos negros estão dançando. ”
As danças estão ocorrendo em dois buracos negros, que são diferentes dos buracos negros binários, pois a distância entre os dois objetos é muito maior para os buracos negros duplos.
"Esses buracos negros têm uma separação de um quilo parsec", disse Comerford. "Você nunca ouviu falar sobre muitos pequenos buracos negros binários, porque ninguém ainda o encontrou definitivamente. Mas esta é a próxima melhor coisa. Sabemos que esses duplos vão se fundir e podemos usar modelos para descobrir com que frequência eles se fundem. ”
A equipe foi capaz de observar os buracos negros que têm gás entrando em colapso, e esse gás libera energia e alimenta cada buraco negro como um núcleo galáctico ativo (AGN), que ilumina o buraco negro como uma árvore de Natal.
Observações astronômicas mostraram que quase todas as galáxias têm um buraco negro supermassivo central (com uma massa de um milhão a um bilhão de vezes a massa do Sol), e também que as galáxias geralmente colidem e se fundem para formar galáxias novas e mais massivas. Como conseqüência dessas duas observações, uma fusão entre duas galáxias deve trazer dois buracos negros supermassivos para a nova galáxia mais massiva formada a partir da fusão. Os dois buracos negros gradualmente espiralam em direção ao centro desta galáxia, entrando em um cabo de guerra gravitacional com as estrelas circundantes. O resultado é uma dança de buraco negro. Espera-se que essa dança ocorra em nossa própria Via Láctea em cerca de 3 bilhões de anos, quando colidir com a Galáxia de Andrômeda.
A equipe de astrônomos usou duas novas técnicas para descobrir os buracos negros em valsa. Primeiro, eles identificaram buracos negros em valsa e suas velocidades pela bola de discoteca do turno vermelho ou do turno azul.
A segunda técnica para identificar buracos negros valiosos através da descoberta casual de uma galáxia de aparência curiosa. Ao inspecionar visualmente imagens de galáxias tiradas com a Câmera Avançada para Pesquisas no Telescópio Espacial Hubble, a equipe notou uma galáxia com uma cauda de estrelas, gás e poeira, um sinal inconfundível de que a galáxia havia se fundido recentemente com outra galáxia, e a galáxia também apresentava dois núcleos brilhantes perto de seu centro. A equipe reconheceu que os dois núcleos brilhantes podem ser os AGNs de dois buracos negros em valsa, uma hipótese aparentemente apoiada pela recente atividade de fusão de galáxias evidenciada pela cauda da maré. Para testar essa hipótese, na noite seguinte a equipe obteve um espectro da galáxia com o espectrógrafo DEIMOS no telescópio Keck II de 10 metros (400 polegadas) em Mauna Kea, Havaí.
O espectro mostrou que os dois núcleos centrais da galáxia eram de fato ambos AGNs, apoiando a hipótese da equipe de que a galáxia tem dois buracos negros supermassivos. Os buracos negros podem estar valsando dentro da galáxia hospedeira, ou a galáxia pode ter um buraco negro recuado chutado para fora da galáxia por emissão de ondas gravitacionais; observações adicionais são necessárias para distinguir entre essas explicações.
Comerford disse que essas novas técnicas podem ser usadas para encontrar muito mais pares de valsas no futuro.
Fonte: AAS, site da Dra. Julia Comerford
