Buraco negro em fuga deixa rastro de estrelas para trás

Uma trilha encontrada no gás que circunda uma galáxia distante chamou a atenção dos astrônomos. As evidências são de que um objeto supermassivo passou por ali arrastando tudo o que estava em seu caminho. Os pesquisadores acreditam que o rastro pode ter sido causado por um buraco negro em fuga de sua formação estelar.

• O buraco negro está a cerca de 7,5 bilhões de anos-luz de distância da Terra;
• Foi ejetado de sua galáxia há pelo menos 39 milhões de anos;
• Está viajando a cerca de 1.600 quilômetros por segundo.

O estudo, que será publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, já se encontra disponível para pré-impressão no arXiv e mostra como outros cientistas podem detectar buracos negros não ativos – ou seja, que são invisíveis e foram ejetados de suas galáxias.

Buracos negros ejetados

A ideia de buracos negros que foram expulsos de suas galáxias não é novidade para os astrônomos. Eles já tinham identificado outros grupos de objetos supermassivos na mesma situação e até mesmo uma galáxia sem o seu buraco negro central.

No entanto, todos esse buracos negros vagantes encontrados eram ativos. Isso significa que a matéria absorvida emitia luz, devido ao calor e pressão sofrida pela gravidade. Assim, eles podem ser observados mais facilmente. No entanto, na pesquisa liderada por Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, o buraco negro observado não emitia luz.

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Mesmo que os buracos negros possam ser invisíveis, sua massa e gravidade podem deixar marcas impossíveis de não serem percebidas. Dessa forma, surgiu a ideia de que o gás que circunda galáxias poderia ser utilizado para identificar objetos supermassivos que estão partindo do seu meio intergaláctico.

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Descobrindo o rastro

O rastro foi descoberto enquanto os pesquisadores investigavam uma galáxia próxima usando o Hubble. As imagens revelaram uma faixa brilhante que saía do centro de outra galáxia – inicialmente, pensaram se tratar de um raio cósmico.

Em monitoramento feito com o Observatório Keck, eles perceberam que o rastro tinha mais de 200 mil anos-luz de comprimento. A análise mostrou que ambas tinham a mesma cor, algo nunca visto pelos astrônomos, indicando que elas estavam associadas

Além disso, os pesquisadores também descobriram sinais fortes de ionização causadas por estrelas jovens, quentes e massivas – que tendem a comprimir gás a ponto de formar jovens estrelas. 

Como o rastro não possuía nenhuma característica de um jato de plasma, além da luz, os pesquisadores deduziram que um buraco negro supermassivo havia passado por ali.

Como buracos negros são expulsos de suas galáxias?

A resposta é bem simples: por causa de um outro buraco negro. Os pesquisadores já até chegaram a observar um cenário como esse. Uma galáxia se fundiu com outra e os núcleos supermassivos delas se juntaram formando um sistema binário estável, que durou muito tempo.

No entanto, uma terceira galáxia passou a integrar a equação, ao se fundir com as outras duas que já estavam juntas. O buraco negro da nova formação estelar se juntou aos outros dois no centro intergaláctico. Isso resultou em um mecanismo de Hills, que ocasionou a ejeção em alta velocidade de um dos objetos supermassivos.

Agora, somente observações futuras em diferente comprimentos de ondas poderão confirmar se o rastro realmente foi criado por um buraco negro em fuga.

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