Dobra de luz gravitacional revela um dos maiores buracos negros já descobertos

Uma equipe de astrônomos descobriu um dos maiores buracos negros já descobertos, aproveitando um fenômeno chamado lente gravitacional.

A equipe, liderada pela Universidade de Durham, no Reino Unido, usou lentes gravitacionais – onde uma galáxia em primeiro plano dobra e amplia a luz de um objeto distante – e simulações de supercomputador nas instalações DiRAC HPC, que permitiram à equipe examinar de perto como a luz é curvada por um buraco negro dentro de uma galáxia. Centenas de milhões de anos-luz de distância da Terra.

Eles encontraram um buraco negro supermassivo, um objeto com mais de 30 bilhões de vezes a massa do nosso Sol, na galáxia em primeiro plano, uma escala raramente vista pelos astrônomos.

Este é o primeiro buraco negro descoberto usando essa técnica, já que a equipe simula a luz viajando pelo universo centenas de milhares de vezes. Cada simulação inclui um buraco negro de massa diferente, que altera a jornada da luz para a Terra.

Quando os pesquisadores incluíram um buraco negro supermassivo em uma de suas simulações, o caminho percorrido pela luz da galáxia distante para chegar à Terra correspondia ao caminho visto em imagens reais feitas pelo Telescópio Espacial Hubble.

Os resultados foram publicados hoje na revista Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

O principal autor, Dr. James Nightingale, do Departamento de Física da Universidade de Durham, disse: “Este buraco negro em particular, com cerca de 30 bilhões de vezes a massa do nosso Sol, é um dos maiores já descobertos e está no limite superior de quão grande podemos ser. Nós acho que os buracos negros podem se tornar um teórico, então é uma descoberta muito emocionante.”

A lente gravitacional ocorre quando o campo gravitacional de uma galáxia em primeiro plano parece dobrar a luz de uma galáxia de fundo, o que significa que a notamos com mais frequência.

Como uma lente real, esta também amplia a galáxia de fundo, permitindo que os cientistas a estudem com mais detalhes.

Dr. Nightingale disse: “A maioria dos grandes buracos negros que conhecemos estão em um estado ativo, onde a matéria sendo puxada para perto do buraco negro se aquece e libera energia na forma de luz, raios-X e outras radiações”.

No entanto, as lentes gravitacionais permitem estudar buracos negros inativos, algo que atualmente não é possível em galáxias distantes. Essa abordagem pode nos permitir detectar muito mais buracos negros fora do nosso universo local e revelar como esses objetos exóticos evoluíram no tempo cósmico. .”

O estudo, que também envolve o Instituto Max Planck da Alemanha, abre a tentadora possibilidade de que os astrônomos possam descobrir buracos negros inativos e mais massivos do que se pensava anteriormente, e investigar como eles crescem tanto.

A história dessa descoberta começou em 2004, quando o colega astrônomo da Universidade de Durham, professor Alastair Edge, notou um arco gigante de uma lente gravitacional ao revisar as imagens da SGS.

Avançando 19 anos e com a ajuda de algumas imagens de alta resolução do Telescópio Hubble da NASA e das instalações do supercomputador DiRAC COSMA8 na Universidade de Durham, o Dr. Nightingale e sua equipe puderam revisitar isso e explorá-lo ainda mais.

A equipe espera que este seja o primeiro passo para permitir uma exploração mais profunda dos mistérios dos buracos negros, e que futuros telescópios de grande escala ajudem os astrônomos a estudar buracos negros distantes para aprender mais sobre sua magnitude e tamanho.