Detectada Galáxia com Três Buracos Negros Supermassivos

A galáxia irregular NGC 6240. Novas observações mostram que ela abriga não dois, mas três buracos negros supermassivos em seu núcleo. O buraco negro do norte (N) está ativo e era conhecido anteriormente. A nova imagem ampliada de alta resolução espacial mostra que o componente sul consiste em dois buracos negros supermassivos (S1 e S2). A cor verde indica a distribuição do gás ionizado pela radiação ao redor dos buracos negros. As linhas vermelhas mostram os contornos da luz das estrelas da galáxia e o comprimento da barra branca corresponde a 1000 anos-luz. Crédito: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Colaboração Hubble e A Evans (Universidade da Virgínia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

Uma equipe de pesquisa internacional liderada por cientistas de Göttingen e Potsdam provou pela primeira vez que a galáxia NGC 6240 contém três buracos negros supermassivos. As observações únicas, publicadas na revista Astronomy & Astrophysics, mostram os buracos negros próximos um do outro no centro da galáxia. O estudo aponta para processos de fusão simultâneos durante a formação das maiores galáxias do Universo.
Galáxias maciças como a Via Láctea normalmente consistem em centenas de bilhões de estrelas e abrigam um buraco negro com uma massa de vários milhões a várias centenas de milhões de massas solares em seus centros. A galáxia conhecida como NGC 6240 é conhecida como galáxia irregular devido à sua forma particular. Até agora, os astrônomos achavam que ela era formada pela colisão de duas galáxias menores e, portanto, continha dois buracos negros em seu núcleo. Esses ancestrais galácticos se moveram um para o outro a velocidades de várias centenas de km/s e ainda estão em processo de fusão. O sistema galáctico que está a cerca de 300 milhões de anos-luz de distância - próximo aos padrões cósmicos - foi estudado em detalhes em todos os comprimentos de onda e até agora tem sido considerado um protótipo para a interação de galáxias.
"Através de nossas observações com resolução espacial extremamente alta, fomos capazes de mostrar que o sistema em interação NGC 6240 hospeda não dois - como anteriormente se supunha - mas três buracos negros supermassivos em seu centro", relata o professor Wolfram Kollatschny, da Universidade de Göttingen, principal autor do estudo. Cada um dos três pesos pesados ​​tem uma massa de mais de 90 milhões de sóis. Eles estão localizados em uma região do espaço com menos de 3000 anos-luz de diâmetro, ou seja, em menos de um centésimo do tamanho total da galáxia. "Até agora, essa concentração de três buracos negros supermassivos nunca havia sido descoberta no Universo", acrescenta Peter Weilbacher, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP). "O presente caso fornece evidências de um processo de fusão simultâneo de três galáxias junto com seus buracos negros centrais".
A descoberta deste sistema triplo é de fundamental importância para a compreensão da evolução das galáxias ao longo do tempo. Até agora, não foi possível explicar como as galáxias maiores e mais massivas, que conhecemos no nosso ambiente cósmico no "tempo presente", foram formadas apenas pela interação normal da galáxia e processos de fusão ao longo dos 14 bilhões de anos anteriores, aproximadamente a idade do nosso universo. "No entanto, se ocorreram processos simultâneos de fusão de várias galáxias, as maiores galáxias com seus buracos negros supermassivos centrais poderão evoluir muito mais rapidamente", resume Peter Weilbacher. "Nossas observações fornecem a primeira indicação desse cenário".
Para as observações únicas de alta precisão da galáxia NGC 6240, o espectrógrafo 3-D MUSE, do telescópio VLT de 8 metros, operado pelo Observatório Europeu do Sul no Chile, foi usado, juntamente com quatro estrelas laser geradas artificialmente e um sistema óptico adaptável. Graças à tecnologia sofisticada, as imagens são obtidas com uma nitidez semelhante à do Telescópio Espacial Hubble, mas também contêm um espectro para cada pixel da imagem. Esses espectros foram decisivos na determinação do movimento e das massas dos buracos negros supermassivos da NGC 6240.
Os cientistas assumem que a fusão iminente observada dos buracos negros supermassivos em alguns milhões de anos também gerará ondas gravitacionais muito fortes. Num futuro previsível, os sinais de objetos semelhantes podem ser medidos com o planejado detector de ondas gravitacionais por satélite LISA.

Fonte: PHYS.ORG