Astrônomos encontram buracos negros maciços em galáxias anãs

Aproximadamente metade dos buracos negros recém-descobertos não estão no centro de suas galáxias

A concepção artística de uma galáxia anã, sua forma distorcida, provavelmente por uma interação passada com outra galáxia, e um enorme buraco negro em sua periferia (arrancamento). O buraco negro está atraindo material que forma um disco rotativo e gera jatos de material impulsionado para fora.Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Os astrônomos que buscam aprender sobre os mecanismos que formaram buracos negros maciços no início da história do Universo ganharam novas pistas importantes com a descoberta de 13 desses buracos negros em galáxias anãs a menos de um bilhão de anos-luz da Terra.

Essas galáxias anãs, mais de 100 vezes menos massivas que a nossa Via Láctea, estão entre as menores galáxias conhecidas por abrigar buracos negros maciços. Os cientistas esperam que os buracos negros nessas galáxias menores tenham em média cerca de 400.000 vezes a massa do nosso Sol.

“Esperamos que estudá-los e suas galáxias nos dê uma ideia de como os buracos negros semelhantes no Universo primitivo se formaram e depois cresceram, através de fusões galácticas ao longo de bilhões de anos, produzindo os buracos negros supermassivos que vemos hoje em galáxias maiores, com massas de milhões ou bilhões de vezes o do Sol ”, disse Amy Reines, da Montana State University.

Reines e seus colegas usaram a matriz muito grande Karl G. Jansky da National Science Foundation (VLA) para fazer a descoberta, relatada na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Honolulu, Havaí.

Reines e seus colaboradores usaram o VLA para descobrir o primeiro buraco negro maciço em uma galáxia anã em 2011. Essa descoberta foi uma surpresa para os astrônomos e estimulou uma pesquisa no rádio por mais.

Os cientistas começaram selecionando uma amostra de galáxias do Atlas Sloan da NASA, um catálogo de galáxias feitas com telescópios de luz visível. Eles escolheram galáxias com estrelas totalizando menos de 3 bilhões de vezes a massa do Sol, aproximadamente igual à Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena companheira da Via Láctea. A partir desta amostra, eles escolheram candidatos que também apareceram na pesquisa de imagens fracas do céu da Rádio Observatório Nacional de Radioastronomia a vinte centímetros (PRIMEIRO), realizada entre 1993 e 2011.

Eles então usaram o VLA para criar imagens novas e mais sensíveis e de alta resolução de 111 das galáxias selecionadas.

“As novas observações do VLA revelaram que 13 dessas galáxias têm fortes evidências de um enorme buraco negro que está consumindo ativamente o material circundante. Ficamos muito surpresos ao descobrir que, em aproximadamente metade dessas 13 galáxias, o buraco negro não está no centro da galáxia, ao contrário do caso em galáxias maiores ”, disse Reines.

Os cientistas disseram que isso indica que as galáxias provavelmente se fundiram com outras no início de sua história. Isso é consistente com simulações em computador que preveem que aproximadamente metade dos enormes buracos negros nas galáxias anãs serão encontrados vagando nos arredores de suas galáxias.

"Este trabalho nos ensinou que devemos ampliar nossas buscas por buracos negros maciços em galáxias anãs além de seus centros para obter uma compreensão mais completa da população e aprender quais mecanismos ajudaram a formar os primeiros buracos negros maciços no início do Universo", disse Reines. .

Reines trabalhou com James Condon, do National Radio Astronomy Observatory; Jeremy Darling, da Universidade do Colorado, Boulder; e Jenny Greene, da Universidade de Princeton. Os astrônomos estão publicando seus resultados no Astrophysical Journal . (Pré-impressão)

O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.