(Imagem: © Crédito: raios-X: NASA / CXC / Penn State / B.Luo et al; Ilustração: NASA / CXC / M. Weiss)
Essa descoberta pode resolver vários pontos de confusão na astronomia de raios-X e na física dos buracos negros.
Mais de duas dúzias de buracos negros “casulos” desaparecidos foram redescobertos, depois que os pesquisadores deram uma nova olhada nos mapas de raios-X do céu. Todas essas singularidades foram classificadas incorretamente como galáxias distantes ou outros tipos de buracos negros.
Todos os 28 objetos são buracos negros supermassivos, bilhões de vezes a massa do nosso sol. E todos estão passando por um estágio de desenvolvimento em que se envolvem em uma bolha escura de poeira e outros materiais. Esses casulos obscurecem os brilhantes raios X emitidos pelo material quente girando em torno de seus horizontes de eventos, o ponto de não retorno para a matéria infalível, fazendo-os parecer mais obscuros do que realmente são. Modelos de formação de buracos negros sugerem que deve haver muitos buracos negros assim no céu, mas até agora, os cientistas não haviam visto tantos quanto o esperado. Esta nova pesquisa, baseada em observações de um pedaço do céu do sul, sugere que muitos deles estavam escondidos à vista de todos.
“Gostamos de dizer que encontramos esses buracos negros gigantes, mas eles realmente estavam lá o tempo todo”, disse Erini Lambrides, astrônomo da Johns Hopkins, estudante de doutorado que liderou o estudo, em comunicado do Observatório de Raios-X Chandra.
Para identificar esses buracos negros disfarçados, os pesquisadores compararam imagens de raios-X do Chandra Deep Field-South (CDF-S), uma imagem de raios-X ultra-detalhada de um pedaço do céu do sul, com observações ópticas e infravermelhas de o mesmo pedaço de céu.
Sessenta e sete desses supermassivos encobertos já haviam sido encontrados na imagem. Mas os pesquisadores descobriram 28 objetos que pareciam fracos na imagem de raios-X, mas brilhantes nos comprimentos de onda infravermelho e óptico. Eles eram buracos negros nos centros ativos de galáxias que estavam tão bem escondidos por seus casulos que olhavam para o telescópio de raios X Chandra como buracos negros supermassivos mais escuros, mais antigos ou galáxias mais distantes.
“Mais de 40% da nossa amostra subestimou o obscurecimento intrínseco”, escreveram os pesquisadores em um artigo publicado no dia 15 de maio no banco de dados de pré-impressão arXiv e logo aparecerão no The Astrophysical Journal, o que significa que 40% dos objetos estudados acabaram sendo buracos negros com algum nível de cobertura que os estudos anteriores não haviam explicado.
Isso é grande coisa por dois motivos, disseram eles.
Primeiro, o desenvolvimento de buracos negros supermassivos é complexo, e os astrofísicos ainda não o entendem muito bem. Os objetos são tão grandes que é difícil explicar como eles adquiriram toda a sua massa, mesmo com bilhões de anos para devorar matéria. Simplesmente não há massa disponível suficiente e leva tempo para que um pouco de massa caia em um buraco negro.
Esses novos dados podem melhorar os modelos teóricos de como as gigantescas singularidades se formam, revelando que os buracos negros passam mais tempo naquele estágio do casulo do que se pensava anteriormente. Isso poderia esclarecer a história de grandes galáxias como a Via Láctea, com seus gigantes buracos negros centrais.
A segunda razão tem a ver com o “fundo dos raios X”.
As observações de raios X do céu revelam muitos objetos distintos, mas também há um brilho difuso fora da faixa de energia dos raios X que Chandra – de longe o mais avançado telescópio de raios X – pode detectar facilmente. Os astrônomos não têm uma imagem clara desse brilho. Mas muitos pesquisadores suspeitam que buracos negros invisíveis estejam envolvidos na produção.
Uma população maior do que o esperado de buracos negros cobertos com casulos poderia ajudar a explicar algumas das partes menos compreendidas desse plano de raios-X, escreveram os pesquisadores
Publicado em 19/07/2020 09h52
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