A origem dos apropriadamente chamados buracos negros supermassivos - que podem ter mais de um milhão de vezes a massa do Sol e residir no centro da maioria das galáxias - continua a ser um dos grandes mistérios do cosmos.

Agora, investigadores do Centro de Astrofísica da Universidade do Nevada em Las Vegas (UNLV), EUA, descobriram evidências convincentes que sugerem que o buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, conhecido como Sagitário A* (Sgr A*), é provavelmente o resultado de uma fusão cósmica passada.

O estudo, publicado no passado dia 6 de setembro na revista Nature Astronomy, baseia-se em observações recentes do EHT (Event Horizon Telescope), que captou a primeira imagem direta de Sgr A* em 2022. O EHT, resultado de uma colaboração global de investigação, sincroniza dados de oito observatórios de rádio existentes em todo o mundo para criar um enorme telescópio virtual do tamanho da Terra.

Os astrofísicos da UNLV, Yihan Wang e Bing Zhang, utilizaram os dados da observação de Sgr A* pelo EHT para procurar evidências de como este se terá formado. Pensa-se que os buracos negros supermassivos crescem quer pela acreção de matéria ao longo do tempo, quer pela fusão de dois buracos negros existentes.

A equipa da UNLV investigou vários modelos de crescimento para compreender a peculiar rotação rápida e o desalinhamento de Sgr A* relativamente ao momento angular da Via Láctea. A equipa demonstrou que estas características invulgares são melhor explicadas por um grande evento de fusão envolvendo Sgr A* e outro buraco negro supermassivo, provavelmente de uma galáxia satélite.

"Esta descoberta abre caminho para a nossa compreensão de como os buracos negros supermassivos crescem e evoluem", disse Wang, o autor principal do estudo e bolseiro de pós-doutoramento na UNLV. "A grande rotação desalinhada de Sgr A* indica que pode ter-se fundido com outro buraco negro, alterando dramaticamente a sua amplitude e orientação."

Usando simulações sofisticadas, os investigadores modelaram o impacto de uma fusão, considerando vários cenários que se alinham com as propriedades da rotação observadas de Sgr A*. Os seus resultados indicam que uma fusão com um rácio de massa de 4:1 e uma configuração orbital altamente inclinada poderia reproduzir as propriedades de rotação observadas pelo EHT.

"Esta fusão ocorreu provavelmente há cerca de 9 mil milhões de anos, após a fusão da Via Láctea com a galáxia Gaia-Encélado", disse Zhang, professor de física e astronomia na UNLV e diretor fundador do Centro de Astrofísica da mesma instituição de ensino. "Este evento não só fornece evidências da teoria de fusão hierárquica de buracos negros, como também fornece informações sobre a história dinâmica da nossa Galáxia."

Sgr A* situa-se no centro da Galáxia, a mais de 27.000 anos-luz da Terra, e ferramentas sofisticadas como o EHT fornecem imagens diretas que ajudam os cientistas a testar teorias preditivas.

Os investigadores afirmam que as conclusões do estudo terão implicações significativas para futuras observações com os próximos detetores de ondas gravitacionais enviados para o espaço, como o LISA (Laser Interferometer Space Antenna), cujo lançamento está previsto para 2035 e que deverá detetar fusões semelhantes de buracos negros supermassivos em todo o Universo.

// Universidade do Nevada, Las Vegas (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
11/06/2024 - Gaia: a última grande colisão da Via Láctea ocorreu há relativamente pouco tempo

Sagitário A*:
Wikipedia

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

Via Láctea:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
SEDS

Gaia-Salsicha-Encélado:
Wikipedia

EHT (Event Horizon Telescope):
Página principal
Wikipedia