O buraco negro de massa intermediária em questão foi pego no ato de engolir uma estrela, chamado de evento de interrupção da maré . Apelidado de 3XMM J215022.4-055108, o evento ocorreu em um aglomerado de estrelas associado a uma galáxia lenticular a uma distância de quase 800 milhões de anos-luz.
“O fato de que fomos capazes de capturar este buraco negro de massa intermediária enquanto ele estava devorando uma estrela oferece uma oportunidade notável de observar o que de outra forma seria invisível”, disse a professora Ann Zabludoff, astrônoma da Universidade do Arizona.
“Além disso, ao analisar a erupção fomos capazes de entender melhor essa categoria indescritível de buracos negros, que pode muito bem ser responsável pela maioria dos buracos negros no centro das galáxias.”
O professor Zabludoff e seus colegas usaram raios-X emitidos durante o evento 3XMM J215022.4-055108 para fazer as primeiras medições da massa e do spin do buraco negro de massa intermediária. As emissões de raios-X do disco interno formado pelos fragmentos da estrela morta possibilitaram inferir a massa e a rotação desse buraco negro e classificá-lo como um buraco negro intermediário”, disse Dr. Sixiang Wen, um pesquisador de pós-doutorado com o Observatório Steward da Universidade do Arizona.
“Apesar de sua suposta abundância, as origens dos buracos negros supermassivos permanecem desconhecidas, e muitas teorias diferentes atualmente competem para explicá-las”, disse o Dr. Peter Jonker, astrônomo da Radboud University e do SRON Netherlands Institute for Space Research.
“Os buracos negros de massa intermediária podem ser as sementes das quais os buracos negros supermassivos crescem.” Portanto, se conseguirmos um controle melhor de quantos buracos negros intermediários de boa fé existem, isso pode ajudar a determinar quais teorias de formação de buracos negros supermassivos estão corretas.”
Ainda mais emocionante é a medição do spin do buraco negro de massa intermediária que a equipe foi capaz de obter. A medição do spin contém pistas de como os buracos negros crescem e, possivelmente, da física das partículas.
“Este buraco negro tem um giro rápido, mas não o mais rápido possível”, disse o professor Zabludoff. É possível que o buraco negro se formou dessa forma e não mudou muito desde então, ou que dois buracos negros de massa intermediária se fundiram recentemente para formar este.”
“Sabemos que o spin que medimos exclui cenários em que o buraco negro cresce ao longo do tempo devido à ingestão constante de gás ou de muitos lanches rápidos de gás que chegam de direções aleatórias.”
Além disso, a medição do spin permite que os cientistas testem hipóteses sobre a natureza da matéria escura, que se acredita ser a maior parte da matéria do Universo. A matéria escura pode consistir em partículas elementares desconhecidas ainda não vistas em experimentos de laboratório.
“Entre os candidatos estão partículas hipotéticas conhecidas como bósons ultraleves”, disse o Dr. Nicholas Stone, astrônomo da Universidade Hebraica. Se essas partículas existem e têm massas em um determinado intervalo, elas impedirão que um buraco negro de massa intermediária tenha um giro rápido.”
“No entanto, o buraco negro do 3XMM J215022.4-055108 está girando rápido. Portanto, nossa medição de spin exclui uma ampla classe de teorias de bóson ultraleves, mostrando o valor dos buracos negros como laboratórios extraterrestres para a física de partículas. ”
Os resultados foram publicados no Astrophysical Journal .
Fonte: Sci-news.com
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