Se contemplar o vasto tamanho de objetos astronômicos faz você se sentir um pouco insignificante e insignificante, essa nova descoberta fará com que você se sinta positivamente infinitesimal.
É quase impossível imaginar um objeto tão grande: um buraco negro super maciço que é 40 bilhões de vezes mais massivo que o nosso Sol. Mas aí está, sentado no centro de uma galáxia elíptica super gigante chamada Holmberg 15A. Holmberg 15A fica a cerca de 700 milhões de anos-luz de distância, no centro do aglomerado de galáxias Abell 85.
Esse gigante já esteve na mira dos astrônomos antes. Anteriormente, sua massa era estimada em 310 bilhões de vezes a massa do Sol, um tamanho quase inconcebível. Mas essa estimativa foi baseada em medições indiretas. Neste novo estudo, os astrônomos acompanharam o movimento das estrelas ao redor do buraco negro e chegaram a 40 bilhões de vezes a massa do Sol.
Como essa nova medida é baseada em observação direta, é mais precisa.
O estudo que descreve esta nova medição foi enviado ao The Astrophysical Journal, mas ainda não foi revisado por pares. É intitulado "Um buraco negro de 40 bilhões de massa solar no núcleo extremo de Holm 15A, a galáxia central de Abell 85".
O artigo é baseado em apenas duas noites de observações com o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) no Very Large Telescope (VLT) do ESO no Observatório Paranal, no norte do Chile. Usando modelos e observações, a equipe de astrônomos por trás deste trabalho observou a cinemática estelar das estrelas orbitando o buraco. Eles dizem que esse buraco negro é um recordista. "... a SMBH no centro de Holm 15A é o buraco negro mais massivamente determinado dinamicamente até agora."
Só para esclarecer, esta não é a SMBH mais massiva já encontrada. Esse título, pelo menos por enquanto, pertence ao Buraco Negro Ultra-Maciço (UMBH), no centro do TON 618, um quasar extremamente luminoso a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância. Esse gigante é 66 bilhões de vezes mais massivo que o Sol. Mas esse UMBH foi medido indiretamente, portanto sua medição de massa pode ser revisada.
É um desafio imaginar algo 40 bilhões de vezes mais massivo que o Sol. Para colocá-lo em perspectiva, imagine essa SMBH situada no centro do nosso Sistema Solar, onde está o Sol. Se estivesse lá, estenderia-se a Plutão e muito além.
Plutão fica a cerca de 40 unidades astronômicas (AU) do Sol. E o Cinturão de Kuiper se estende a cerca de 50 UA. A heliopausa está a cerca de 123 UA do Sol. Mas este SMBH se estenderia até cerca de 790 UA. Isso está chegando ao início da Nuvem de Oort, que começa em torno de 1000 UA.
Não é apenas o tamanho da SMBH que é notável. De acordo com outros métodos de medição, é ainda maior que o esperado. "A SMBH da Holm 15A não é apenas a mais massiva até hoje, é também quatro a nove vezes maior do que o esperado, dada a massa estelar protuberante da galáxia e a dispersão da velocidade estelar da galáxia", disseram os autores em seu artigo.
Mas como esse SMBH ficou tão grande?
Provavelmente foi formado quando duas Galáxias do Tipo Inicial (ETG) foram mescladas. Nesse caso, os dois ETGs teriam núcleos esgotados, o que significa que não há muitas estrelas lá. Esse tipo de fusão é provavelmente raro, segundo os autores, e explica por que essa fera é tão notável.
Também é possível que o SMBH da Holm 15A seja o resultado de uma fusão entre mais de dois ETGs. "... se Holm 15A experimentou alguma evolução acelerada no passado, pode ser que não apenas um buraco negro binário esteja envolvido, mas possivelmente um cenário mais complicado com vários buracos negros".
A equipe de astrônomos pretende continuar seu trabalho. Eles acham que sua análise detalhada pode revelar mais informações sobre a história das fusões de galáxias massivas e os buracos negros em seus centros.
“No momento, o Holm 15A é apenas o primeiro ETG maciço com um núcleo quase exponencial que foi dinamicamente investigado em detalhes. Modelos dinâmicos e decomposições fotométricas de outras galáxias semelhantes podem ajudar a esclarecer mais as questões relacionadas à sua formação e evolução. ”
É possível que continuemos encontrando buracos negros cada vez maiores e que continuemos inventando novos nomes para as categorias de tamanho. Tivemos buracos negros, depois buracos negros super maciços e agora buracos negros ultra maciços.
Alguns astrofísicos dizem que provavelmente há um limite para o tamanho de um buraco negro antes que seu disco de gás entre em colapso e ele pare de crescer. Esse limite é de cerca de 50 bilhões de massas solares. Mas se dois buracos negros se fundirem que já atingiram esse limite, poderá ser possível um UMBH com até 100 bilhões de massas solares.
Isso é quase inconcebível. E se três buracos negros pudessem se fundir, o que isso significa para os limites de massa dos buracos negros?
De qualquer forma, há muito trabalho a ser feito antes de realmente entendermos de onde vêm esses gigantes e qual a massa deles. O Observatório LIGO detectou 10 fusões de pares de buracos negros a partir de 2018, e eles dizem que podem eventualmente detectar um por semana. Portanto, não faltam oportunidades para estudá-los.
Mais:
- Trabalho de pesquisa: UM FURO NEGRO EM MASSA SOLAR DE 40 BILHÕES NO NÚCLEO EXTREMO DA HOLM 15A, A GALÁXIA CENTRAL DE ABELL 85
- Novo cientista: buracos negros têm um limite de tamanho de 50 bilhões de sóis
- Revista Space: Como esperado, o recém-atualizado LIGO está encontrando uma fusão de buracos negros toda semana
- Space Magazine: Astrônomos vêem evidências de buracos negros supermassivos se formando diretamente no universo primitivo
- Vídeo da Revista Space: Buracos negros supermassivos ou suas galáxias? Qual veio primeiro?
