Há uma galáxia não muito longe da nossa, que os astrônomos tinham certeza de ter a forma de um “X”, pelo menos do ponto de vista dos radiotelescópios. Mas uma imagem nova e mais clara do radiotelescópio mostra que a galáxia parece mais uma bolha esticada.
Essa imagem, publicada em 11 de julho na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, encerra noções de décadas sobre a galáxia, NGC 326, e interrompe uma teoria de longa data sobre colisões entre buracos negros supermassivos. É um produto do Low-Frequency Array (LOFAR), um poderoso radiotelescópio na Holanda.
A NGC 326 realmente parecia ter a forma de X, escreveram os autores do artigo de 11 de julho. Sempre que pesquisadores estudavam as assinaturas de rádio da galáxia – os padrões específicos de ondas de rádio que uma estrutura emite – eles pareciam mostrar quatro lobos distintos, as pernas do X. Isso era evidência, eles pensaram, de uma colisão gigante passada entre dois buracos negros supermassivos. . Mas a nova imagem apresenta uma imagem mais complicada – uma que uma colisão de buraco negro sozinha não pode explicar.
É por isso que o formato X foi um grande negócio para os pesquisadores de buracos negros. Grandes galáxias, incluindo a nossa própria Via Láctea, têm buracos negros supermassivos nos seus centros, como relatado anteriormente. Esses buracos negros, grandes como são, são na maioria pequenos e distantes demais para serem observados até mesmo com os melhores telescópios. Mas os astrônomos podem reconhecer esses buracos negros por suas assinaturas de rádio. Muitos buracos negros supermassivos lançam dois jatos de matéria no espaço, feitos de material que mal escapou de cair no vazio. Esses jatos disparam em direções opostas em frações significativas da velocidade da luz, criando longas manchas de partículas brilhantes no espaço, muitas vezes maiores do que suas galáxias hospedeiras, que os radiotelescópios podem detectar.
Mas os pesquisadores há muito se perguntavam: quando grandes galáxias se fundem, seus buracos negros supermassivos colidem? É uma questão aberta em astrofísica se o universo existe há tempo suficiente para que dois buracos negros supermassivos tenham sido atingidos, escreveram os autores do artigo. Uma vez que dois desses gigantes tropeçam nas órbitas uns dos outros, o processo de girar cada vez mais perto, e depois colidir, pode levar tantos bilhões de anos que nunca o veríamos em nosso universo.
Mas alguns astrônomos pensaram que as galáxias em forma de X eram evidências de que essas colisões haviam acontecido. A teoria era que, em algum momento, um buraco negro supermassivo produzindo dois jatos atingiu outro buraco negro supermassivo, resultando em um novo buraco negro maior, orientado em um novo eixo, de acordo com os autores do artigo. Esse novo buraco negro dispararia seus dois jatos em uma direção totalmente diferente, mas os jatos do buraco negro original permaneceriam brilhando no espaço, criando aquela forma de X.
Esta teoria das galáxias em forma de X tem alguns termos bastante rigorosos, no entanto: Não pode haver qualquer mancha entre os lóbulos dos jatos. Os espaços vazios precisam estar escuros. Isso porque o buraco negro teria reorientado tão repentinamente que os jatos não passariam pelo espaço intermediário, pulverizando-o com partículas. O processo, de uma perspectiva externa, pareceria com uma fonte de jatos desligando, assim como outro ligado no mesmo local, pulverizando em diferentes direções.
A nova imagem de LOFAR mostra que, pelo menos na NGC 326, esse não é o caso. Os espaços entre os lóbulos do “X” da galáxia estão cheios de partículas brilhantes, tornando-a mais parecida com uma bolha do que com uma letra do alfabeto.
“Nós enfatizamos que uma fusão BH-BH [buraco negro-buraco negro], manifestando-se como uma reorientação abrupta do jato ou como uma transição mais lenta … não é descartada por esses dados”, escreveram os pesquisadores no documento. “Mas não é mais uma explicação necessária ou suficiente para a morfologia da fonte observada por si só.”
Em outras palavras, buracos negros podem ter se fundido na NGC 326. Mas esse quadro mais detalhado não mostra necessariamente os detritos de tal fusão. E se uma fusão de buracos negros aconteceu na NGC 326, essa fusão por si só não pode explicar a forma que os astrônomos podem ver nessa parte do espaço.
Mais adiante, escreveram os pesquisadores, os astrônomos terão que reavaliar suas suposições sobre as galáxias em forma de X, das quais a NGC 326 foi o exemplo “prototípico”. Enquanto astrônomos se preparam para colocar a Antena Espacial de Interferômetro a Laser, ou LISA – o detector de ondas gravitacionais mais sensível de todos os tempos – no espaço, alguns produziram cálculos para quantas fusões supermassivas de buracos negros (que produzem ondulações muito grandes no espaço-tempo). conhecido como ondas gravitacionais de baixa freqüência), o instrumento deve ser capaz de detectar a cada ano com base no número de galáxias em forma de X no espaço. Mas se o NGC 326 não é verdadeiramente em forma de X, os astrônomos podem confiar que algum dos mais distantes são? Talvez seja hora de voltar à prancheta nesses cálculos.
Publicado em 13/08/2019
Artigo original: https://www.livescience.com/x-shaped-black-hole-galaxy-disappointment-collision-gravitational-waves.html
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