Buraco preto supermassivo gira mais lentamente. E não se sabe porquê

Buracos negros eram unicamente teóricos, até o primeiro ser encontrado e confirmado no final do século XX. Agora, os astrónomos encontram-nos em todo o lado.

Existem até imagens de rádio diretas de dois buracos negros: um em M87 e Sagitário A*, no núcleo da nossa galáxia, segundo relembra a Science Alert.

Uma equipa de astrónomos utilizou dados do Observatório Chandra e fez uma invenção surpreendente sobre um buraco preto meão supermassivo num quasar, inserido num aglomerado de galáxias distantes. O que encontraram ajuda a compreender a origem e evolução dos buracos negros supermassivos.

Cada grande galáxia tem um buraco preto gigante meão. Por isso, é importante saber o supremo que pudermos sobre eles. Estes gigantes cósmicos contêm milhões ou mesmo milhares de milhões de massas solares.

Os buracos negros têm fortes puxões gravitacionais — e zero, nem mesmo a luz, lhes escapa, afetando a capacidade de os estudar de perto.

Os especialistas ainda não conseguiram compreender muito uma vez que é que os buracos negros se formam, nem uma vez que é que evoluem. Mas a resposta a estas questões reside em duas das suas características.

“Um buraco preto pode ser definido por unicamente dois números: a sua rotação e a sua tamanho”, explica Julia Sisk-Reynes, do Instituto de Astronomia (IoA) da Universidade de Cambridge no Reino Uno, que liderou o novo estudo sobre o buraco preto super maciço, sobre 3,6 milénio milhões de anos de pausa, publicado na Monthly Notices da Royal Astronomy Society, a 21 de junho.

“Embora pareça bastante simples, é bastante difícil deslindar estes valores para a maioria dos buracos negros”, realça Sisk-Reynes.

Medir as massas é difícil, mas há formas de o fazer. Medir a rotação é um verdadeiro duelo. Para compreender melhor os buracos negros supermassivos, Sisk-Reynes e outros investigadores utilizaram dados do Observatório de Relâmpago X Chandra.

Estudaram o motor meão dos buracos negros supermassivos do quasar H1821+643 e obtiveram a sua taxa de centrifugação — contém 30 milénio milhões de vezes a tamanho do Sol. Em verificação, o buraco preto meão supermassivo da Via Láctea tem unicamente tapume de 4 milhões de massas solares.

Um buraco preto rotatório arrasta o espaço com ele, e permite que a material orbite mais perto dele do que é provável para um buraco não rotatório. Os dados dos raios X mostram a rapidez com que o buraco preto gira.

O estudo do espectro de H1821+643 mostra que a taxa de rotação do buraco preto é invulgar, em verificação a outros menos maciços que rodam a uma velocidade próxima da velocidade da luz. Esta velocidade mais lenta para o buraco preto do quasar surpreendeu a equipa de investigação.

“Descobrimos que o buraco preto em H1821+643 está a remoinhar sobre metade da velocidade da maioria dos buracos negros que pesam entre tapume de um milhão e dez milhões de sóis”, referiu Christopher Reynolds, astrónomo e sócio do estudo.

A história do H1821+643 pode ser a chave para compreender a taxa de rotação mais lenta, segundo James Matthews, também sócio do estudo.

Matthews sugere que os buracos negros supermassivos uma vez que o de H1821+643 provavelmente cresceram através de fusões com outros buracos negros durante as colisões das suas galáxias.

As colisões entre galáxias constroem galáxias maiores ao longo do tempo, e por isso essas mesmas atividades — incluindo colisões de galáxias anãs — são vistas uma vez que uma explicação plausível.

É também provável que oriente buraco preto tenha tido o seu disco exterior perturbado numa colisão, o que enviou gás em direções aleatórias durante o evento.

Nascente tipo de facto afetaria a velocidade de rotação do buraco preto, abrandando-o, ou mesmo torcendo-o numa direção totalmente novidade, o que significa que tais buracos negros poderiam mostrar uma gama de taxas de centrifugação, dependendo do seu historial mais recente.

“A centrifugação moderada deste objeto supermassivo pode ser uma prova da história violenta e caótica dos maiores buracos negros do universo”, disse Matthews.

“Pode também dar uma teoria do que irá intercorrer ao buraco preto da nossa galáxia no horizonte, quando a Via Láctea colidir com Andrómeda e outras galáxias”, conclui.