As flutuações na luz emitida pelas galáxias mais brilhantes do Universo podem revelar um segredo no seu âmago, dizem os astrónomos.
De acordo com uma nova análise de um tipo de galáxia conhecida como blazar, a melhor explicação para as mudanças incomuns no seu brilho é um par de buracos negros supermassivos presos numa órbita em decomposição.
Liderada pela astrônoma Silke Pritzen, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha, uma equipe internacional estudou 12 galáxias massivas e descobriu que a explicação para buracos negros circulares pode ser aplicada a todas elas.
Isto pode ser uma evidência de como os buracos negros supermassivos com massas de milhões a milhares de milhões de vezes a massa do Sol crescem até atingir tamanhos tão massivos. Um grande número de binários de buracos negros supermassivos apontam para fusões gigantescas ao longo da história do universo.
“Fornecemos evidências e discutimos a possibilidade de que seja de fato um movimento de avanço da fonte do jato, seja devido a um buraco negro supermassivo binário na base do jato ou – mais provavelmente – devido a um disco de acreção distorcido em torno de um único buraco negro. buraco. Isso é responsável pela assimetria observada.” Britzen diz.
Os objetos mais brilhantes conhecidos no Universo são os quasares – galáxias com um buraco negro supermassivo no seu centro, que está ativamente devorando material de um disco massivo e quente que gira em torno dele como água num ralo.
Um blazar é um tipo de quasar orientado de uma certa maneira. À medida que a matéria orbita o buraco negro, parte dela é desviada e acelerada ao longo das linhas do campo magnético para além do horizonte de eventos até aos pólos, onde é lançada para o espaço como jactos de plasma que se aproximam da velocidade da luz. Nas galáxias brilhantes, um desses jatos é direcionado diretamente para nós.
Mas há algo estranho na luz que as luminárias emitem: ela varia em intensidade. Isto foi anteriormente interpretado como aleatório, ou estocástico, talvez o resultado de bolhas de material sendo injetadas nos jatos, causando o que parece ser um brilho.
Há alguns anos, Pritzen e seus colegas mostraram que a variabilidade no blazer do OJ 287 acontecia Como resultado da precessão do jato. Isso significa que a fonte de fluxo oscila como um topo giratório, fazendo com que o próprio jato se dobre e oscile também. Sabemos também que OJ 287 hospeda dois buracos negros supermassivos. vantagem inicial é ligados à sua órbita.
O JO 287 é um caso um tanto extremo; Sua volatilidade é muito clara. Mas, utilizando a mesma estrutura em 11 outras erupções com flutuações menos pronunciadas, bem como no OJ 287, os investigadores descobriram que a precessão desempenha um papel importante nas suas flutuações.
Outros processos, como bolhas e choques, também podem estar presentes, mas a precessão fundamental não deve ser ignorada ao explicar porque é que os jatos aparecem daquela forma, dizem os investigadores.
“A física dos discos e jatos de acreção é bastante complexa, mas sua grande cinemática é comparável à de giroscópios simples.” explica o astrofísico Michal Zagaczyk da Universidade Masaryk, na República Tcheca.
“Se você exercer um torque externo em um disco de acreção, por exemplo, por um buraco negro secundário em órbita, ele se moverá e girará, e com ele o jato também, semelhante ao eixo de rotação da Terra sendo afetado pela Lua e pelo Sol. ”
Atualmente não temos as ferramentas para observar a estrutura do disco que revelaria estes buracos negros binários, mas a monitorização contínua da precessão, bem como a monitorização a longo prazo de outros cristais, poderia continuar a fornecer informações sobre a sua presença.
“O movimento do jato parece fornecer a melhor assinatura para esses objetos, cuja existência é prevista não apenas pela comunidade de buracos negros/AGN, mas também pela comunidade de ondas gravitacionais/pulsares que publicou recentemente evidências da existência de um fundo gravitacional cósmico. devido às ondas gravitacionais emitidas pela fusão de buracos negros.” gigantes ao longo da história cósmica. Britzen diz.
A pesquisa foi publicada em Jornal Astrofísico.
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