Photobomb astronômico: dois colossais buracos negros inesperados em foto de Andrômeda

Aparentemente, não são apenas humanos que não conseguem resistir à tentação de entrar de penetra na foto dos outros. Um grupo de cientistas foi surpreendido por um photobomb cósmico ao analisar imagens da galáxia Andrômeda: o que acreditavam previamente ser um tipo especial de estrela parece ser, na verdade, uma dupla de buracos negros orbitando muito perto um do outro – tão perto que algo parecido nunca tinha sido observado antes.

Inicialmente, acreditava-se que o objeto, batizado de J0045+41, estava dentro de Andrômeda, também conhecida como M31. Porém, usando dados do Observatório de raios-X Chandra, da Nasa, e dos telescópios Gemini-North, no Havaí, e Palomar Transient Factory, na Califórnia, os pesquisadores perceberam que ele está mil vezes mais longe.

“Estávamos procurando um tipo especial de estrela na M31 e achávamos ter encontrado uma”, disse o pesquisador responsável, Trevor Dorn-Wallenstein, que faz sua pós-graduação na Universidade de Washington, em um comunicado à imprensa . “Ficamos surpresos e entusiasmados por encontrar algo muito estranho!”.

Muito mais longe do que se pensava

Quando, a partir dos fortes sinais de raio-x detectados pelo Chandra, os astrônomos perceberam que o objeto não era um par de estrelas que orbitam a si mesmas a cada 76 dias, mudaram sua hipótese para um binário de buracos negros e uma estrela de nêutrons. Mas, em seguida, os dados espectrais do Gemini-North provaram que ali teriam que haver ao menos um buraco negro supermassivo. Isso permitiu aos pesquisadores calcular a distância do J0045+41, que está a 2,6 bilhões de anos-luz de distância de nós. Andrômeda, a nossa galáxia vizinha mais próxima, fica a 2,5 milhões de anos-luz – e espera-se que ela colida com a Via Láctea em cerca de 4 bilhões de anos.

O espectro também demonstrou que um segundo buraco negro estava presente em J0045+41, movendo-se a uma velocidade diferente do primeiro, o que é esperado se os dois buracos negros estiverem orbitando um ao outro. Já as variações periódicas medidas pelo Palomar Transient Factory são coincidentes com o esperado quando dois buracos negros supermassivos se orbitarem. Essa é a primeira vez em que foram encontradas evidências tão fortes de um par de buracos negros gigantes se orbitando”, declarou a co-autora Emily Levesque, também da Universidade de Washington.

Extremamente próximos

Segundo os cálculos dos cientistas, nunca foi descoberta uma dupla de buracos negros supermassivos tão próximos entre si. A estimativa é de que suas órbitas estejam separadas por apenas algumas centenas de vezes a distância entre a Terra e o Sol, o que corresponde a menos de um centésimo de um ano-luz. Em comparação, a estrela mais próxima do nosso Sol está a cerca de quatro anos-luz de distância.

A explicação para o surgimento desse sistema poderia ser uma fusão, bilhões de anos atrás, de duas galáxias, cada uma contendo um buraco negro supermassivo. À medida que emitem ondas gravitacionais, os dois buracos negros de J0045+41 estão inevitavelmente se aproximando cada vez mais um do outro. Como não puderam identificar a massa dos buracos negros, os cientistas não conseguiram prever quando a colisão acontecerá, podendo ser em 350 ou até 360 mil anos. Um artigo descrevendo a descoberta foi aceito para publicação na edição de novembro do periódico “The Astrophysical Journal” e está disponível on-line.