Esta é a impressão artística de um buraco negro supermassivo que foi ejetado de sua galáxia hospedeira como resultado de uma disputa entre ele e dois outros buracos negros. À medida que o buraco negro atravessa o espaço intergaláctico, ele comprime um gás tênue à sua frente. Isso precipita o nascimento de estrelas azuis quentes. Esta ilustração é baseada em observações do Telescópio Espacial Hubble de uma “trilha” de estrelas de 200.000 anos-luz atrás de um buraco negro escapando. Créditos: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
Há um monstro invisível à solta, atravessando o espaço intergaláctico tão rápido que, se estivesse em nosso sistema solar, poderia viajar da Terra à Lua em 14 minutos. Este buraco negro supermassivo, pesando até 20 milhões de Sóis, abandonou uma trilha de estrelas recém-nascidas de 200.000 anos-luz de comprimento nunca antes observada, duas vezes o diâmetro da nossa galáxia, a Via Láctea. É provavelmente o resultado de um raro e bizarro ‘jogo de bilhar’ galáctico entre três enormes buracos negros.
Em vez de engolir as estrelas à sua frente, como um Pac-Man cósmico, o veloz buraco negro está transformando o gás cósmico à sua frente para desencadear a formação de novas estrelas ao longo de um corredor estreito. Na verdade, o buraco negro está correndo muito rápido para ter tempo para um lanche. Nada parecido já foi visto antes, mas foi capturado acidentalmente pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA.
Achamos que estamos vendo um rastro atrás do buraco negro, onde o gás se condensa e é capaz de formar estrelas. Então, estamos olhando para a formação estelar seguindo o buraco negro. O que estamos vendo é o resultado. Como a esteira atrás de um navio, estamos vendo a esteira atrás do buraco negro.
Pieter van Dokkum
A trilha deve ter muitas novas estrelas, já que é quase metade do brilho da galáxia hospedeira à qual está ligada.
O buraco negro fica em uma extremidade da coluna, que se estende até sua galáxia-mãe. Há um nó notavelmente brilhante de oxigênio ionizado na ponta mais externa da coluna. Os pesquisadores pensam que o gás provavelmente está sendo impactado e aquecido pelo movimento do buraco negro atingindo o gás, ou pode ser a radiação de um disco de acreção ao redor do buraco negro.
O gás à sua frente sofre um choque por causa desse impacto de alta velocidade do buraco negro que se move através do gás. Como isso funciona exatamente não é realmente conhecido.
Pieter van Dokkum
Dokkum estava procurando por aglomerados globulares de estrelas em uma galáxia anã próxima.
É pura coincidência que o tenhamos encontrado. Eu estava apenas examinando a imagem do Hubble e notei que temos um pequeno traço. Imediatamente pensei, ‘oh, um raio cósmico atingindo o detector da câmera e causando um artefato de imagem linear’. Quando eliminamos os raios cósmicos, percebemos que ainda estavam lá. Não se parecia com nada que já vimos antes.
Pieter van Dokkum
Esta foto de arquivo do Telescópio Espacial Hubble captura um curioso recurso linear que é tão incomum que foi inicialmente descartado como um artefato de imagem das câmeras do Hubble. Mas observações espectroscópicas de acompanhamento revelam que é uma cadeia de jovens estrelas azuis de 200.000 anos-luz. Um buraco negro supermassivo fica na ponta da ponte no canto inferior esquerdo. O buraco negro foi ejetado da galáxia no canto superior direito. Ele comprimiu gás em seu caminho para deixar um longo rastro de jovens estrelas azuis. Nada como isso jamais foi visto antes no universo. Este evento incomum aconteceu quando o universo tinha aproximadamente metade de sua idade atual.
Créditos: NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale); Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI)
Por ser tão estranho, van Dokkum e sua equipe fizeram espectroscopia de acompanhamento com os Observatórios W. M. Keck no Havaí. Ele descreve a trilha estelar como “bastante surpreendente, muito, muito brilhante e muito incomum”. Isso levou à conclusão de que ele estava observando as consequências de um buraco negro voando através de um halo de gás ao redor da galáxia hospedeira.
Este foguete intergaláctico é provavelmente o resultado de múltiplas colisões de buracos negros supermassivos. Os astrônomos suspeitam que as duas primeiras galáxias se fundiram talvez 50 milhões de anos atrás. Isso reuniu dois buracos negros supermassivos em seus centros. Eles giravam um ao redor do outro como um buraco negro binário.
Então outra galáxia apareceu com seu próprio buraco negro supermassivo. Isso segue o velho ditado: “dois é companhia e três é multidão”. Os três buracos negros misturados levaram a uma configuração caótica e instável. Um dos buracos negros roubou o impulso dos outros dois buracos negros e foi expulso da galáxia hospedeira. O binário original pode ter permanecido intacto, ou o novo buraco negro intruso pode ter substituído um dos dois que estavam no binário original e expulsou o companheiro anterior.
Quando o buraco negro singular decolou em uma direção, os buracos negros binários dispararam na direção oposta. Há uma característica vista no lado oposto da galáxia hospedeira que pode ser o buraco negro binário fugitivo. A evidência circunstancial disso é que não há sinal de um buraco negro ativo remanescente no núcleo da galáxia. O próximo passo é fazer observações de acompanhamento com o Telescópio Espacial James Webb da NASA e o Observatório de Raios-X Chandra para confirmar a explicação do buraco negro.
VÍDEO: Há um monstro invisível à solta! Ele está atravessando o espaço intergaláctico rápido o suficiente para viajar da Terra à Lua em 14 minutos. Mas não se preocupe, felizmente esta fera está muito, muito longe! Este potencial buraco negro supermassivo, pesando até 20 milhões de Sóis, deixou para trás um rastro nunca antes visto de 200.000 anos-luz de estrelas recém-nascidas. A serpentina tem o dobro do diâmetro da nossa galáxia, a Via Láctea. É provavelmente o resultado de um raro e bizarro jogo de bilhar galáctico entre três enormes buracos negros. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA; Produtor Principal: Paul Morris
O próximo Telescópio Espacial ‘Nancy Grace Roman’ da NASA terá uma visão de grande angular do universo com a requintada resolução do Hubble. Como um telescópio de pesquisa, as observações romanas podem encontrar mais dessas raras e improváveis ”faixas estelares” em outras partes do universo. Isso pode exigir aprendizado de máquina usando algoritmos que são muito bons em encontrar formas estranhas específicas em um mar de outros dados astronômicos, de acordo com van Dokkum.
O trabalho de pesquisa intitulado “A Candidate Runaway Supermassive Black Hole Identified by Shocks and Star Formation in its Wake” foi publicado em 6 de abril de 2023 no The Astrophysical Journal Letters. https://doi.org/10.3847/2041-8213/acba86
Fonte
NASA: Hubble Sees Possible Runaway Black Hole Creating a Trail of Stars
._._.
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