Apenas cerca de 1% dos buracos negros supermassivos emitem grandes quantidades de energia, e os astrônomos se perguntam há décadas por que tão poucos exibem esse comportamento. Dados do satélite Swift, que normalmente estuda explosões de raios gama, permitiram aos cientistas confirmar que os buracos negros “acendem” quando as galáxias colidem, e os dados podem oferecer informações sobre o comportamento futuro do buraco negro em nossa própria galáxia da Via Láctea.
A intensa emissão dos centros das galáxias, ou núcleos, surge perto de um buraco negro supermassivo que contém entre um milhão e um bilhão de vezes a massa do sol. Dando até 10 bilhões de vezes a energia do sol, alguns desses núcleos galácticos ativos (AGN) são os objetos mais luminosos do universo. Eles incluem quasares e blazares.
"Os teóricos mostraram que a violência nas fusões de galáxias pode alimentar o buraco negro central de uma galáxia", disse Michael Koss, principal autor do estudo e estudante de graduação da Universidade de Maryland em College Park. "O estudo explica elegantemente como os buracos negros se acenderam."
O Swift foi lançado em 2004 e, enquanto o seu Telescópio de Alerta de Explosão (BAT) está aguardando para detectar a próxima explosão de raios gama, também está mapeando o céu usando raios-X fortes, disse Neil Gehrels, principal pesquisador de Swift. "De fato, ele detectou seu 508º raio gama estourado cerca de 30 minutos atrás", disse Gehrels na conferência de imprensa na manhã de 26 de maio na 216ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. "Mas, aumentando sua exposição ano após ano, o Swift BAT Hard X-Ray Survey é o maior, mais sensível e completo censo do céu nessas energias."
Até essa pesquisa de raios-X, os astrônomos nunca puderam ter certeza de que haviam contado a maioria do AGN. Nuvens espessas de poeira e gás cercam o buraco negro em uma galáxia ativa, que pode bloquear a luz ultravioleta, óptica e de baixa energia ou raios-X suaves. A radiação infravermelha da poeira quente perto do buraco negro pode passar pelo material, mas pode ser confundida com as emissões das regiões de formação de estrelas da galáxia. Os raios X rígidos podem ajudar os cientistas a detectar diretamente o buraco negro energético.
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A pesquisa, sensível à AGN a 650 milhões de anos-luz de distância, descobriu dezenas de sistemas não reconhecidos anteriormente.
"A pesquisa Swift BAT está nos dando uma imagem muito diferente da AGN", disse Koss. A equipe descobriu que cerca de um quarto das galáxias BAT estão em fusões ou em pares próximos. “Talvez 60% dessas galáxias se fundam completamente nos próximos bilhões de anos. Achamos que temos a 'arma do cigarro' para o AGN acionado por fusão que os teóricos previram. ”
"Um grande problema em astronomia é entender como os buracos negros crescem e são alimentados", disse Joel Bregman, da Universidade de Michigan. "Sabemos que o crescimento nos estágios iniciais da vida de um buraco negro é uma combinação de fusões e acréscimo de gás e poeira de estrelas próximas, e acreditamos que o acréscimo é o processo mais importante. Mas isso nos mostra que a alimentação do gás e da poeira foi canalizada para o centro em um estágio bastante inicial, e a perturbação das fusões permite que o gás seja canalizado para o centro e flua para o buraco negro. ”
"Nunca vimos o início da atividade da AGN com tanta clareza", disse Bregman, que não estava envolvido no estudo. "A equipe Swift deve estar identificando um estágio inicial do processo com o Hard X-ray Survey."
Outros membros da equipe de estudo incluem Richard Mushotzky e Sylvain Veilleux, da Universidade de Maryland, e Lisa Winter, do Centro de Astrofísica e Astronomia Espacial da Universidade do Colorado, em Boulder.
O estudo será publicado na edição de 20 de junho do The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: NASA, conferência de imprensa da NASA
