Hubble flagra buraco negro "fugitivo" com rastro de estrelas inédito

Caracterizado como um "monstro intergaláctico", o fenômeno ainda intriga especialistas. O buraco negro supermassivo deixou um rastro de 200.000 anos-luz de comprimento de estrelas azuis recém-nascidas

Ronayre Nunes

postado em 09/04/2023 21:33 / atualizado em 11/04/2023 15:59

Representação artística do buraco negro "fugitivo" e o rastro de estrelas que ele deixa - (crédito: Reprodução/NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))

Por acidente, o professor Pieter Van Dokkum, da Universidade de Yale, em New Haven, no estado de Connecticut, nos Estados Unidos, encontrou um dos fenômenos mais misteriosos (e surpreendentes) da investigação espacial contemporânea. Um buraco negro foi flagrado “em linha” — formando um rastro de 200.000 anos-luz de comprimento de estrelas azuis recém-nascidas — pelo Telescópio Espacial Hubble da Nasa.

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O artigo publicado por Van Dokkum — intitulado de A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake, ou Um candidato a buraco negro supermassivo identificado por choques e formação estelar em seu rastro, em tradução livre — foi publicado nesta quinta-feira (6/4) na revista American Astronomical Society.

No estudo, Van Dokkum detalha o “monstro intergaláctico”, que pode pesar até 20 milhões de vezes o peso do Sol. Esse buraco negro viaja tão rápido — cerca de 1,600 quilômetros por segundo —, que os cientistas estimam que ele poderia chegar da Lua até a Terra em 14 minutos.

Esse rastro de estrelas do "fugitivo" pode ser explicado pelo fato de que o buraco negro viaja tão rápido, que não tem tempo de “engolir” objetos a sua frente. Uma das explicações é que o gás ao redor da massa é agitado e aquecido rápido demais ao entrar em contato com o buraco negro, e ao se resfriar é capaz de formar estrelas azuis. "O gás à sua frente fica em choque por causa desse impacto supersônico de alta velocidade do buraco negro que se move através do gás. Como isso funciona exatamente, não é algo realmente conhecido", explica van Dokkum.

O professor ainda completa: "Achamos que estamos vendo um rastro atrás do buraco negro, onde o gás esfria e é capaz de formar estrelas. Então, estamos olhando para a formação estelar seguindo o buraco negro".

Como se uma “linha” de buraco negro já não fosse surpreendente por si só, Van Dokkum detalha ainda que a descobre foi feita quase que por acidente. "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 atingiu o detector da câmera e causou um artefato de imagem linear', mas quando eliminamos os raios cósmicos, percebemos que ainda estavam lá. Não se parecia com nada que já vimos antes”.

A imagem do Telescópio Hubble. No detalhe, o rastro de estrelas do buraco negro "fugitivo" (foto: Reprodução/NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI))

De onde pode ter surgido esse “monstro intergaláctico”?

A existência de um rastro de estrelas em um buraco negro só não é mais curioso do que a dúvida: de onde ele surgiu? Segundo o próprio Van Dokkum detalha, uma tese possível para a origem do buraco negro "fugitivo" foi a “expulsão” de um buraco negro instável. Ou seja, os pesquisadores estimam que há cerca de 50 milhões de anos, duas galáxias tenham se fundido, formando dois buracos negros. A supermassa dos dois centros pode ter acabado gerando um terceiro buraco negro, menor (datado de aproximadamente 39 milhões de anos).

O problema é que a instabilidade entre os três sistemas pode ter gerado um impulso tão grande que “expeliu” o buraco negro “mais novo” — por isso o apelido de “fugitivo”. Esse impulso lhe rendeu uma hipervelocidade e então a capacidade de gerar um rastro de estrelas azuis.

Os cientistas deixam claro que o buraco negro “fugitivo” ainda precisa ser melhor investigado, e isso deve ocorrer com ajuda do Telescópio Espacial James Webb e do Observátorio de Raios-X Chandra.