Os buracos negros estão localizados perto do centro da galáxia espiral NGC 3393. Separados por “apenas” 490 anos luz, os buracos negros são provavelmente o remanescente de uma fusão de duas galáxias de massa desigual há mais de um bilião de anos atrás.
"Se esta galáxia não estivesse tão perto, não teríamos nenhuma hipótese de distinguir os dois buracos negros da maneira que temos", disse Pepi Fabbiano do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), em Cambridge, Massachusetts, que liderou o estudo que será publicado na revista Nature. "Uma vez que esta galáxia se encontra bem debaixo dos nossos narizes em termos cósmicos, faz-nos pensar em quantos desses pares de buracos negros nós não observamos."
Observações anteriores em raios-X e em outros comprimentos de onda indicavam que existia apenas um buraco negro no centro da NGC 3393. No entanto, as observações recentes permitiram detectar e separar a dupla de buracos negros. Ambos os buracos negros estão a crescer ativamente e a emitir raios-X à medida que o gás cai em direção a eles e se torna mais quente.
Quando duas galáxias espirais de tamanho igual se juntam, os astrónomos acham que deve resultar na formação de um par de buracos negros e uma galáxia com uma aparência perturbada e intensa formação de estrelas. Um exemplo bem conhecido é o par de buracos negros supermassivos em NGC 6240, que está localizado a cerca de 330 milhões de anos luz da Terra.
No entanto, a NGC 3393 é uma galáxia espiral bem organizada, e a sua região central é dominada por velhas estrelas. Estas são propriedades incomuns para uma galáxia que contém um par de buracos negros. Em vez disso, a NGC 3393 pode ser o primeiro exemplo conhecido onde a fusão de uma grande galáxia e uma muito menor, apelidado pelos cientistas de "fusão menor", resultou na formação de um par de buracos negros supermassivos. Na verdade, algumas teorias dizem que as “fusões menor” devem ser a forma mais comum para a formação de pares de buracos negros, mas bons candidatos têm sido difíceis de encontrar.
"As duas galáxias fundiram-se sem deixar vestígios da colisão anterior, além dos dois buracos negros", disse o co-autor Junfeng Wang, também da CfA. "Se houve uma incompatibilidade de tamanho entre as duas galáxias não seria uma surpresa que a maior sobrevivesse ilesa."
Se esta foi uma fusão menor, o buraco negro na galáxia menor deveria ter uma menor massa do que o buraco negro antes das galáxias começarem a colidir. Estimativas concretas das massas dos dois buracos negros ainda não estão disponíveis para testar essa ideia, embora as observações mostrem que ambos os buracos negros são mais massivos do que cerca de um milhão de sóis. Assumindo que uma fusão menor ocorreu, os buracos negros devem-se eventualmente fundir após cerca de um bilião de anos.
Ambos os buracos negros supermassivos estão fortemente obscurecidos por poeira e gás, o que os torna difíceis de observar em luz óptica. Porque os raios X são mais energéticos, eles podem penetrar esse material que os está a obscurecer. Espectros de raios-X mostram assinaturas claras de um par de buracos negros supermassivos.
A descoberta na NGC 3393 tem algumas semelhanças com um possível par de buracos negros supermassivos recém-descobertos por Julia Comerford, da Universidade do Texas em Austin. Duas fontes de raios-X, que podem ser originárias de buracos negros supermassivos de uma galáxia a cerca de dois biliões de anos luz da Terra, estão separados por cerca de 6.500 anos-luz. Como na NGC 3393, a galáxia hospedeira não mostra sinais de perturbação ou quantidades extremas de formação de estrelas. No entanto, nenhuma estrutura de qualquer tipo, incluindo recursos em espiral, é visto na galáxia.
"As colisões e fusões são uma das maneiras mais importantes para as galáxias e os buracos negros crescerem", disse o co-autor Guido Risaliti de CfA e do Instituto Nacional de Astrofísica, em Florença, Itália. "Encontrar um par de buracos negros em uma galáxia espiral é uma pista importante na nossa busca para aprender como isso acontece."
Marshall da NASA Space Flight Center em Huntsville, Alabama, dirige o programa Chandra para Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory controla a ciência da Chandra e as operações de vôo a partir de Cambridge, Massachusetts.
Para mais informações sobre a missão Chandra e estes resultados, incluindo imagens e outros produtos multimédia, visite: http://chandra.harvard.edu/ e http://www.nasa.gov/chandra.
"Se esta galáxia não estivesse tão perto, não teríamos nenhuma hipótese de distinguir os dois buracos negros da maneira que temos", disse Pepi Fabbiano do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), em Cambridge, Massachusetts, que liderou o estudo que será publicado na revista Nature. "Uma vez que esta galáxia se encontra bem debaixo dos nossos narizes em termos cósmicos, faz-nos pensar em quantos desses pares de buracos negros nós não observamos."
Observações anteriores em raios-X e em outros comprimentos de onda indicavam que existia apenas um buraco negro no centro da NGC 3393. No entanto, as observações recentes permitiram detectar e separar a dupla de buracos negros. Ambos os buracos negros estão a crescer ativamente e a emitir raios-X à medida que o gás cai em direção a eles e se torna mais quente.
Quando duas galáxias espirais de tamanho igual se juntam, os astrónomos acham que deve resultar na formação de um par de buracos negros e uma galáxia com uma aparência perturbada e intensa formação de estrelas. Um exemplo bem conhecido é o par de buracos negros supermassivos em NGC 6240, que está localizado a cerca de 330 milhões de anos luz da Terra.
No entanto, a NGC 3393 é uma galáxia espiral bem organizada, e a sua região central é dominada por velhas estrelas. Estas são propriedades incomuns para uma galáxia que contém um par de buracos negros. Em vez disso, a NGC 3393 pode ser o primeiro exemplo conhecido onde a fusão de uma grande galáxia e uma muito menor, apelidado pelos cientistas de "fusão menor", resultou na formação de um par de buracos negros supermassivos. Na verdade, algumas teorias dizem que as “fusões menor” devem ser a forma mais comum para a formação de pares de buracos negros, mas bons candidatos têm sido difíceis de encontrar.
"As duas galáxias fundiram-se sem deixar vestígios da colisão anterior, além dos dois buracos negros", disse o co-autor Junfeng Wang, também da CfA. "Se houve uma incompatibilidade de tamanho entre as duas galáxias não seria uma surpresa que a maior sobrevivesse ilesa."
Se esta foi uma fusão menor, o buraco negro na galáxia menor deveria ter uma menor massa do que o buraco negro antes das galáxias começarem a colidir. Estimativas concretas das massas dos dois buracos negros ainda não estão disponíveis para testar essa ideia, embora as observações mostrem que ambos os buracos negros são mais massivos do que cerca de um milhão de sóis. Assumindo que uma fusão menor ocorreu, os buracos negros devem-se eventualmente fundir após cerca de um bilião de anos.
Ambos os buracos negros supermassivos estão fortemente obscurecidos por poeira e gás, o que os torna difíceis de observar em luz óptica. Porque os raios X são mais energéticos, eles podem penetrar esse material que os está a obscurecer. Espectros de raios-X mostram assinaturas claras de um par de buracos negros supermassivos.
A descoberta na NGC 3393 tem algumas semelhanças com um possível par de buracos negros supermassivos recém-descobertos por Julia Comerford, da Universidade do Texas em Austin. Duas fontes de raios-X, que podem ser originárias de buracos negros supermassivos de uma galáxia a cerca de dois biliões de anos luz da Terra, estão separados por cerca de 6.500 anos-luz. Como na NGC 3393, a galáxia hospedeira não mostra sinais de perturbação ou quantidades extremas de formação de estrelas. No entanto, nenhuma estrutura de qualquer tipo, incluindo recursos em espiral, é visto na galáxia.
"As colisões e fusões são uma das maneiras mais importantes para as galáxias e os buracos negros crescerem", disse o co-autor Guido Risaliti de CfA e do Instituto Nacional de Astrofísica, em Florença, Itália. "Encontrar um par de buracos negros em uma galáxia espiral é uma pista importante na nossa busca para aprender como isso acontece."
Marshall da NASA Space Flight Center em Huntsville, Alabama, dirige o programa Chandra para Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory controla a ciência da Chandra e as operações de vôo a partir de Cambridge, Massachusetts.
Para mais informações sobre a missão Chandra e estes resultados, incluindo imagens e outros produtos multimédia, visite: http://chandra.harvard.edu/ e http://www.nasa.gov/chandra.
Fonte: Science Daily
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