Durante anos, o astrônomo Karl Gebhardt e o estudante Jeremy Murphy, da Universidade do Texas em Austin, estão à procura de buracos negros - a densa concentração de matéria no centro das galáxias. Eles descobriram um buraco negro pesando 6,7 bilhões de vezes a massa do nosso Sol no centro da galáxia M87.
Mas agora eles quebraram seu próprio recorde. Combinando novos dados de várias observações, eles descobriram não um, mas dois buracos negros supermassivos que pesam até 10 bilhões de sóis.
"Eles continuam crescendo", disse Gebhardt.
Buracos negros são feitos de material extremamente densamente compactado. Eles produzem um campo gravitacional tão forte que nem a luz pode escapar. Como eles não podem ser vistos diretamente, os astrônomos encontram buracos negros traçando as órbitas das estrelas em torno dessas massas invisíveis gigantes. A forma e o tamanho das órbitas dessas estrelas podem determinar a massa do buraco negro.
Estrelas explosivas chamadas supernovas costumam deixar para trás buracos negros, mas eles pesam apenas a mesma estrela. Buracos negros bilhões de vezes a massa do nosso Sol se tornou tão grande. Muito provavelmente, um buraco negro comum consumiu outro, capturou um grande número de estrelas e a enorme quantidade de gás que eles contêm, ou é o resultado de duas galáxias colidindo. Quanto maior a colisão, mais maciço o buraco negro.
Os buracos negros supermassivos que Gebhardt e Murphy descobriram estão no centro de duas galáxias a mais de 300 milhões de anos-luz da Terra. Uma que pesa 9,7 bilhões de massas solares está localizada na galáxia elíptica NGC 3842, a galáxia mais brilhante do aglomerado de galáxias Leo, a 320 milhões de anos-luz de distância, na direção da constelação de Leo. A outra é tão grande ou maior e fica na galáxia elíptica NGC 4889, a galáxia mais brilhante do cluster Coma, a cerca de 336 milhões de anos-luz da Terra, na direção da constelação Coma Berenices.
Cada um desses buracos negros tem um horizonte de eventos - o ponto de não retorno onde nada, nem mesmo a luz pode escapar de sua gravidade - 200 vezes maior que a órbita da Terra (ou cinco vezes a órbita de Plutão). São impressionantes 29.929.600.000 quilômetros ou 18.597.391.235 milhas. Além do horizonte de eventos, cada um tem uma influência gravitacional que se estende por mais de 4.000 anos-luz em todas as direções.
Para comparação, o buraco negro no centro da nossa Via Láctea tem um horizonte de eventos com apenas um quinto da órbita de Mercúrio - cerca de 11.600.000 quilômetros ou 7.207.905 milhas. Esses buracos negros supermassivos são 2.500 vezes mais massivos que os nossos.
Gebhardt e Murphy encontraram os buracos negros supermassivos combinando dados de várias fontes. Observações dos telescópios Gemini e Keck revelaram as menores partes mais internas dessas galáxias, enquanto os dados do Espectrógrafo George e Cynthia Mitchell no Telescópio Harlan J. Smith de 2,7 metros revelaram suas maiores regiões ultraperiféricas.
Juntar tudo para deduzir a massa dos buracos negros foi um desafio. "Precisávamos de simulações em computador que pudessem acomodar mudanças tão grandes na escala", disse Gebhardt. "Isso só pode ser feito em um supercomputador."
Mas a recompensa não termina em encontrar esses enormes centros galácticos. A descoberta tem implicações muito mais importantes. "Nos diz algo fundamental sobre como as galáxias se formam", disse Gebhardt.
Esses buracos negros podem ser os restos escuros de galáxias anteriormente brilhantes chamadas quasares. O universo primitivo estava cheio de quasares, alguns pensavam ter sido alimentados por buracos negros de 10 bilhões de massas solares ou mais. Os astrônomos têm se perguntado para onde esses centros galácticos supermassivos desapareceram desde então.
Gebhardt e Murphy podem ter encontrado uma peça chave na solução do mistério. Seus dois buracos negros supermassivos podem esclarecer como os buracos negros e suas galáxias interagiram desde o início do universo. Eles podem ser um elo perdido entre quasares antigos e buracos negros supermassivos modernos.
Fonte: Press Release do Observatório McDonald.
