Esta é a primeira vez que um grupo de astrônomos conseguiu observar e medir o movimento orbital entre dois buracos negros supermaciços a centenas de milhões de anos-luz da Terra – uma descoberta esperada há mais de uma década.
Karishma Bansal é estudante do Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Novo México e a autora principal do artigo, publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal.
Em conjunto com o professor Greg Taylor e colegas da Universidade de Stanford – do Observatório Naval dos EUA e do Observatório Gemini – a astrônoma tem estudado a interação entre estes buracos negros há 12 anos.
“Há muito tempo que estamos tentando encontrar um par de buracos negros supermaciços a orbitar como resultado da fusão de duas galáxias. Embora tenhamos teorizado tal evento, nunca ninguém tinha visto um. Até agora”, comenta o professor.
No início de 2016, uma equipe internacional de pesquisadores, que trabalhava no projeto LIGO, detectou a existência de ondas gravitacionais, que vieram confirmar a previsão com cem anos de Albert Einstein e que surpreendeu a comunidade científica.
As ondas gravitacionais foram o resultado de dois buracos negros de massa estelar – mais ou menos 30 massas solares – colidindo no espaço. Agora, graças a pesquisa mais recente, os cientistas serão capazes de começar a compreender o que leva à fusão de buracos negros supermaciços que criam ondulações no tecido do espaço-tempo.
A descoberta irá permitir também começar a aprender mais sobre a evolução das galáxias e sobre o papel que os buracos negros desempenham.
Usando uma rede composta por dez radiotelescópios espalhados pelos EUA e operado em Socorro, no estado do Novo México – o VLBA (Very Long Baseline Array) – os pesquisadores foram capazes de observar várias frequências de rádio emitidas por estes buracos negros.
Ao longo do tempo, os astrônomos foram essencialmente capazes de traçar sua trajetória e de confirmá-los como um sistema binário visual. Em palavras, observaram estes buracos negros na órbita um do outro.
“Quando o Dr. Taylor me deu estes dados, eu era apenas uma aprendiz. E quando descobrimos que existiam dados que remontavam a 2003, determinamos que se orbitam um ao outro. É muito emocionante” comenta Bansal.
Para Taylor, a descoberta é o resultado de mais de 20 anos de trabalho e uma conquista incrível dada a precisão necessária para obter estas medições. A mais ou menos 750 milhões de anos-luz da Terra, a galáxia 0402+379 e os buracos negros supermaciços no seu interior estão incrivelmente longe, mas também estão à distância perfeita da Terra, e entre eles, para serem observados.
A astrônoma realça que os buracos negros supermaciços têm uma massa combinada de 15 bilhões de vezes a do nosso Sol, ou 15 bilhões de massas solares. O tamanho inacreditável dos buracos negros significa que seu período orbital ronda os 24 mil anos, o que significa que apesar da equipe já os observar há uma década, ainda não conseguiram ver a menor das curvaturas na sua órbita.
“O que conseguimos fazer é uma verdadeira conquista técnica ao longo deste período de 12 anos usando o VLBA para alcançar a resolução e precisão suficientes, na astrometria, para ver realmente a órbita a acontecer. É um pequeno triunfo tecnológico termos sido capazes de o fazer”, acrescenta Taylor.
Embora o feito técnico da descoberta seja realmente surpreendente, Bansal e Taylor dizem que a pesquisa pode trazer novos conhecimentos sobre o Universo e sobre a origem das galáxias e sua evolução futura.
“As órbitas das estrelas binárias fornecem muitas informações sobre elas. Agora, podemos usar técnicas semelhantes para compreender os buracos negros super massivos e as galáxias onde residem”, afirma Bob Zavala, astrônomo do Observatório Naval do EUA.
A continuação da observação da órbita e da interação entre estes dois buracos negros supermaciços também pode ajudar a compreender melhor o futuro da Via Láctea.
Atualmente, a Galáxia de Andrômeda, que também tem um buraco negro supermaciço no centro, está em um percurso de colisão com a Via Láctea, o que significa que o evento que os pesquisadores estão observando atualmente pode ocorrer na nossa Galáxia daqui a alguns bilhões de anos.
“Os buracos negros supermaciços têm muita influência sobre as estrelas à sua volta e no crescimento e evolução da galáxia. De modo que sabermos mais sobre eles, e o que acontece quando se fundem uns com os outros, poderá ser importante para a nossa compreensão do Universo”, explica Taylor.
Bansal diz que a equipe de pesquisa fará outra observação do sistema daqui a três ou quatro anos para confirmar o movimento e obter uma órbita precisa. Entretanto, a equipe espera que a descoberta incentive trabalhos relacionados de outros astrônomos.
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