VLT DESCOBRE O PAR DE BURACOS NEGROS SUPERMASSIVOS MAIS PRÓXIMO DA TERRA ENCONTRADO ATÉ À DATA 3 de dezembro de 2021
Esta imagem mostra uma vista próxima (à esquerda) e uma vista alargada (à direita) dos dois núcleos galácticos brilhantes, cada um com um buraco negro supermassivo, em NGC 7727, uma galáxia situada a cerca de 89 milhões de anos-luz de distância da Terra na constelação de Aquário. Cada núcleo é composto por um grupo denso de estrelas com um buraco negro supermassivo no seu centro. Os dois buracos negros encontram-se em rota de colisão e formam o par destes objetos mais próximo de nós descoberto até à data. Trata-se também do par com a menor separação entre os dois buracos negros observada até agora — os objetos encontram-se separados de apenas 1600 anos-luz no céu.
A imagem da esquerda foi obtida com o instrumento MUSE montado no VLT, enquanto a da direita foi capturada pelo VST (VLT Survey Telescope), ambos instalados no Observatório do Paranal do ESO, no Chile.
Crédito: ESO/Voggel et al.; ESO/Equipas ATLAS do VST; reconhecimento - Universidade de Durham/CASU/WFAU
Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO (Observatório Europeu do Sul), os astrónomos descobriram o par de buracos negros supermassivos mais próximo da Terra encontrado até à data. Os dois objetos apresentam também uma separação muito mais pequena do que qualquer outro par destes objetos descoberto até agora, o que aponta para a sua eventual fusão num único buraco negro gigante.
Situado na galáxia NGC 7727, na direção da constelação de Aquário, o par de buracos negros supermassivos encontra-se a aproximadamente 89 milhões de anos-luz de distância da Terra. Apesar de parecer distante, este par bate por uma grande margem o recorde de proximidade de um sistema deste tipo, o qual era de 470 milhões de anos-luz, tornando-se assim o par de buracos negros conhecido mais próximo de nós.
Os buracos negros supermassivos escondem-se no coração de galáxias massivas e quando duas destas galáxias se fundem, os seus buracos negros acabam em rota de colisão. O par em NGC 7727 bate também o recorde da separação mais pequena conhecida entre dois buracos negros supermassivos, já que os observamos separados por apenas 1600 anos-luz. "Esta é a primeira vez que descobrimos dois buracos negros supermassivos tão perto um do outro, na realidade separados por menos de metade da menor distância anteriormente conhecida para este tipo de objetos," disse Karina Voggel, astrónoma no Observatório de Estrasburgo, França e autora principal do estudo publicado online na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.
"A pequena separação e velocidade dos dois buracos negros indica que estes objetos se irão fundir num único buraco negro gigante, provavelmente nos próximos 250 milhões de anos," acrescenta o coautor Holger Baumgardt, professor na Universidade de Queensland, Austrália. A fusão de buracos negros como estes pode explicar a existência dos mais massivos buracos negros que existem no Universo.
Voggel e a sua equipa conseguiram determinar as massas dos dois objetos ao observar como é que a atração gravitacional dos buracos negros influencia o movimento das estrelas que os circundam. O buraco negro maior, situado mesmo no centro de NGC 7727, tem uma massa de quase 154 milhões de vezes a massa do nosso Sol, enquanto o seu companheiro apresenta uma massa de 6,3 milhões de vezes a massa solar.
Esta é a primeira vez que foram medidas desta maneira as massas de um par de buracos negros supermassivos, algo apenas possível devido à proximidade deste sistema à Terra e às observações detalhadas que a equipa obteve no Observatório do Paranal, no Chile, com o MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), um instrumento montado no VLT do ESO, com o qual Voggel aprendeu a trabalhar durante o seu tempo de estudante no ESO. A medição das massas com o MUSE e a utilização de dados adicionais obtidos com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA permitiram à equipa confirmar que os objetos em NGC 7727 são, de facto, buracos negros supermassivos.
Os astrónomos já suspeitavam anteriormente que esta galáxia acolhia dois buracos negros, no entanto a sua presença não tinha ainda sido confirmada, uma vez que não se observam grandes quantidades de radiação altamente energética emitida na sua vizinhança, o que seria uma indicação segura da sua presença. "A nossa descoberta implica que podem existir muitas mais destas relíquias de galáxias fundidas que poderão conter muitos buracos negros massivos à espera de serem descobertos," diz Voggel, "o que poderá aumentar em 30% o número total de buracos negros supermassivos no Universo local."
A procura deste tipo de pares de buracos negros supermassivos escondidos irá certamente dar um grande passo em frente com o ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, previsto para começar as suas operações mais para o final desta década no deserto chileno do Atacama. "Esta deteção de um par de buracos negros supermassivos é apenas o início," diz o coautor Steffen Mieske, astrónomo do ESO no Chile e Chefe das Operações Científicas no Paranal. "Com o instrumento HARMONI, que será montado no ELT, poderemos detetar objetos como este mas muito mais longínquos do que é atualmente possível. O ELT do ESO será por isso crucial para compreendermos estes objetos."
