doi.org/10.3847/2041-8213/ad4d9b
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#Buracos Negros
O satélite TESS da NASA ajudou a confirmar a teoria de dois buracos negros na galáxia OJ 287 em 2021, melhorando o nosso conhecimento sobre os buracos negros e os seus comportamentos.
Vários grupos de investigação internacionais já confirmaram a teoria de que existem dois buracos negros no centro da distante galáxia OJ 287, sugerida pela primeira vez por astrônomos da Universidade de Turku, na Finlândia.
Um novo estudo mostra que as observações de satélite realizadas em 2021 revelaram pela primeira vez o buraco negro mais pequeno do par.
Descoberta de buraco negro em OJ 287 Em 2021, o satélite de caça a exoplanetas da NASA foi apontado para a galáxia OJ 287 para ajudar os astrônomos a confirmar a teoria de dois buracos negros no centro da galáxia, que foi proposta pela primeira vez por pesquisadores da Universidade de Turku, Finlândia.
O Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) foi projetado para descobrir milhares de exoplanetas em órbita ao redor das estrelas anãs mais brilhantes do céu.
O TESS está encontrando planetas que vão desde mundos pequenos e rochosos até planetas gigantes, mostrando a diversidade de planetas na nossa galáxia.
Até agora, foram encontrados 410 exoplanetas confirmados ou “novos mundos? orbitando outras estrelas além do Sol.
Evidência de buracos negros duplos em OJ 287
Em 2021, o TESS passou várias semanas estudando outro tipo de sistema, uma galáxia distante chamada OJ 287.
Os pesquisadores encontraram evidências indiretas de que um buraco negro muito massivo em OJ 287 está orbitando um gigante negro buraco 100 vezes maior que seu tamanho.
Para verificar a existência do buraco negro mais pequeno, o TESS monitorizou o brilho do buraco negro primário e do jato associado a ele.
A observação direta do buraco negro mais pequeno que orbita o maior é muito difícil, mas a sua presença foi revelada aos investigadores por uma súbita explosão de brilho.
Este tipo de evento nunca tinha sido observado no OJ287 antes, mas o investigador Pauli Pihajoki, da Universidade de Turku, na Finlândia, previu o evento na sua tese de doutoramento já em 2014.
De acordo com a sua dissertação, a próxima erupção estava prevista para ocorrer no final de 2021, e vários satélites e telescópios estavam focados no objeto na época.
O satélite TESS detectou a explosão esperada em 12 de novembro de 2021 às 2h GMT, e as observações foram publicadas recentemente em um estudo de Shubham Kishore, Alok Gupta (Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences, Índia) e Paul Wiita (The College of New Jersey, EUA).
O evento durou apenas 12 horas.
Esta curta duração mostra que é muito difícil encontrar uma explosão de grande brilho, a menos que o seu momento seja conhecido antecipadamente.
Neste caso, a teoria dos investigadores de Turku revelou-se correta e o TESS foi direcionado para o JO 287 no momento certo.
A descoberta também foi confirmada pelo telescópio Swift da NASA, que também estava apontado para o mesmo alvo.
Além disso, uma grande colaboração internacional liderada por Staszek Zola da Universidade Jagiellonian em Cracóvia, Polónia, detectou o mesmo evento utilizando telescópios em diferentes partes da Terra, de modo que era sempre noite, pelo menos num dos locais do telescópio em todo o mundo o dia inteiro.
Além disso, um grupo da Universidade de Boston, EUA, liderado por Svetlana Jorstad e outros observadores, confirmou a descoberta estudando a polarização da luz antes e depois da explosão.
Implicações e investigação futura
Num novo estudo que combina todas as observações anteriores, o Professor Mauri Valtonen e a sua equipe de investigação da Universidade de Turku mostraram que a explosão de luz de 12 horas veio do buraco negro mais pequeno em órbita e dos seus arredores.
A rápida explosão de brilho ocorre quando o buraco negro mais pequeno “engole? uma grande fatia do disco de acreção que rodeia o buraco negro maior, transformando-o num jato de gás que sai.
O jato do buraco negro menor é então mais brilhante que o do buraco negro maior por cerca de doze horas.
Isso torna a cor do OJ287 menos avermelhada, ou amarela, em vez do vermelho normal.
Após o estouro, a cor vermelha retorna.
A cor amarela indica que durante o período de 12 horas estamos vendo a luz do buraco negro menor.
Os mesmos resultados podem ser inferidos de outras características da luz emitida pelo OJ287 no mesmo período.
“Portanto, podemos agora dizer que “vimos? um buraco negro em órbita pela primeira vez, da mesma forma que podemos dizer que o TESS viu planetas orbitando outras estrelas.
E tal como acontece com os planetas, é extremamente difícil obter uma imagem direta do buraco negro mais pequeno.
Na verdade, devido à grande distância do OJ 287, que é perto de quatro bilhões de anos-luz, provavelmente demorará muito tempo até que os nossos métodos de observação se desenvolvam o suficiente para captar uma imagem até mesmo do buraco negro maior,? diz o Professor Valtonen.
“No entanto, o buraco negro mais pequeno poderá em breve revelar a sua existência de outras formas, uma vez que se espera que emita ondas gravitacionais nano-Hertz.
As ondas gravitacionais do OJ 287 deverão ser detectáveis nos próximos anos pelas matrizes de temporização dos pulsares em maturação”, afirma A.Gopakumar, do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental, na Índia.
Publicado em 24/06/2024 23h40
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