B3 1715+425: colisão de galáxias deixa para trás um buraco negro supermassivo “quase nu”

Diagrama esquemático do objeto B3 1715+425 mostra como se originou o buraco negro supermassivo “quase nu”. Créditos: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Os astrônomos usaram a visão de rádio super precisa do VLBA (Very Long Baseline Array) pertencente ao NSF (National Science Foundation) e descobriram os restos de uma galáxia que passou através de outra galáxia maior, emergindo dessa fusão apenas um buraco negro supermassivo “despido” com uma velocidade de mais de 3.600 km/s.

O par das galáxias que se chocaram faz parte de um aglomerado que reside a mais de 2 bilhões de anos-luz da Terra. O encontro, que ocorreu há milhões de anos atrás, despojou a galáxia de menor porte de quase todas as suas estrelas e gás. O que restou foi o seu buraco negro supermassivo central e um pequeno remanescente galáctico com apenas 3.000 anos-luz de extensão. Em comparação, lembramos que nossa Via Láctea mede aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro.

A descoberta foi feita como parte de um programa cujo objetivo consiste em detectar buracos negros supermassivos, com milhões ou bilhões de vezes a massa do nosso Sol, mas que não residem no centro de galáxias. Usualmente, os buracos negros supermassivos habitam o centro da maioria das galáxias. Pensa-se que as grandes galáxias cresçam devorando companheiras menores. Nestes casos, os buracos negros de ambas as galáxias podem eventualmente orbitar um ao outro e no final, eventualmente, se fundem.

James Condon, membro do NRAO (National Radio Astronomy Observatory), explicou:

Estávamos procurando por pares de buracos negros supermassivos, que apresentam um deslocamento do centro da galáxia, ou seja, por sinais indicadores de uma fusão galáctica anterior. Em vez disso, encontramos este buraco negro supermassivo fugindo de uma galáxia maior e deixando para trás um rastro de detritos. Nunca tínhamos visto nada assim!

Os astrônomos começaram a sua busca usando o VLBA para obter imagens de alta resolução de mais de 1.200 galáxias, anteriormente catalogadas em levantamentos de larga escala com telescópios que operam no infravermelho e com radiotelescópios. As novas observações através do VLBA mostraram que os buracos negros supermassivos de quase todas as galáxias selecionadas se encontravam no centro das galáxias.

Entretanto, um único objeto, presente em um aglomerado de galáxias chamado ZwCl 8193, não se encaixava no padrão acima. Estudos posteriores mostraram que este objeto, denominado por B3 1715+425, é um buraco negro supermassivo pertencente a uma galáxia muito menor e bem mais tênue do que o normal. Além disso, este objeto está acelerando para longe do núcleo de uma galáxia muito maior, deixando para trás uma cauda de gás ionizado.

Assim, os pesquisadores concluíram que o objeto B3 1715+425 é remanescente de uma galáxia que passou por dentro de uma galáxia maior, galáxia esta que “roubou” a maioria das estrelas e gás durante o encontro deixando escapar um buraco negro supermassivo “quase nu”.

O remanescente galáctico em fuga, alegam os cientistas, provavelmente perderá ainda mais massa e deixará de formar novas estrelas.

James Condon especulou:

Daqui a bilhões de anos, o remanescente da galáxia menor será provavelmente invisível.

Isso significa, segundo o investigador, que podem existir muitos mais destes objetos, deixados para trás por encontros galácticos, que os astrônomos ainda não conseguem detectar.

Entretanto, o time de cientistas vai continuar à procura desses fenômenos. Agora eles estão observando mais objetos em um projeto de longo prazo através do VLBA. Uma vez que o programa não tem uma data limite, explicou Condon, os astrônomos usam “tempo livre” do radiotelescópio quando o mesmo não está sendo alocado para outras observações.

James Condon explicou:

Os dados fornecidos pelo VLBA são de extrema qualidade. Nós conseguimos medir as posições dos buracos negros supermassivos com uma precisão extremamente favorável. O fator limitante que enfrentamos é a precisão das posições das galáxias vistas sob outros comprimentos de onda que usamos para comparação.

James Condon infere que a próxima geração de telescópios óticos, como por exemplo o LSST (Large Synoptic Survey Telescope), fornecerá imagens melhoradas que podem ser comparadas com as imagens do VLBA. Os cientistas esperam que isto lhes permita descobrir mais objetos como o B3 1714+425.

James Condon concluiu:

Assim, talvez encontremos alguns dos buracos negros supermassivos binários que originalmente procurávamos.

Fonte

NRAO: Close Galactic Encounter Leaves “Nearly Naked” Supermassive Black Hole

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1606-04067v2-a-nearly-naked-supermassive-black-hole