P. Vosteen / NSF / AUI / NSF NRAO
Ilustração artística de um raro trio de galáxias em fusão, J121/1219+1035, que alberga três buracos negros supermassivos, ativos e com elevada emissão de rádio, cujos jatos iluminam o gás circundante.
Astrónomos identificaram um sistema de três buracos negros supermassivos, todos em atividade, que parecem estar a fundir-se num único sistema – um fenómeno raro que ajudará a esclarecer a física por detrás de fusões complexas.
Três galáxias com buracos negros supermassivos nos seus centros parecem estar em processo de fusão, dando origem a uma única galáxia gigante – algo que os astrónomos raramente observam.
Para atingirem dimensões tão colossais, acredita-se que os buracos negros supermassivos tenham, por vezes, de devorar ou fundir-se com outros buracos negros de grande massa, durante colisões galácticas.
Este processo é difícil de detetar, não só porque estas fusões são fugazes em comparação com o tempo de vida de um buraco negro, mas também porque só são facilmente observáveis se emitirem luz resultante da absorção ativa de matéria, o que também é raro. Como consequência, os astrónomos só conseguiram identificar cerca de 150 pares de buracos negros galácticos em plena fusão.
Num novo estudo, Emma Schwartzman, investigadora do Laboratório de Investigação Naval dos EUA, em Washington, e a sua equipa, descobriram agora um grupo de três buracos negros supermassivos, todos em atividade, que aparentam estar a unir-se num único sistema.
A descoberta da tripla colisão galáctica, a que os astrónomos deram o nome de J1218/1219+1035, foi apresentada num artigo recentemente publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
“Quanto mais galáxias envolvidas, mais raro é o sistema”, explica Schwartzman, em comunicado do National Radio Astronomy Observatory (NRAO). “Ao observarmos que todos os três buracos negros deste sistema são radioluminosos e emitem jatos ativamente, transformamos o conceito de ‘núcleo galáctico ativo triplo‘ em realidade”.
Cada um destes buracos negros supermassivos está a emitir radiação de baixa frequência sob a forma de ondas de rádio, capazes de atravessar o pó que bloqueia outros tipos de luz, o que permitiu a Schwartzman e à sua equipa observá-los com dois radiotelescópios, o Very Long Baseline Array, no Havai, e o Very Large Array, no Novo México, e excluir a hipótese de a luz provir de outra fonte, como galáxias brilhantes repletas de estrelas.
“O que é realmente fascinante é que todos estes três buracos negros emitem na faixa das radiofrequências, algo que nunca tínhamos observado”, refere Schwartzman. “Não há garantia de que qualquer buraco negro emita nessa faixa.”
As fusões de galáxias não são raras no Universo; na verdade, pensa-se que são um dos principais mecanismos através dos quais as galáxias, e os seus respectivos buracos negros supermassivos, crescem. A própria Via Láctea apresenta indícios de pelo menos três ou quatro grandes fusões ao longo dos seus 13 mil milhões de anos de existência.
Os astrónomos já catalogaram um número significativo de fusões entre pares de galáxias, mas sistemas formados por três galáxias são muito mais raros, explica o Science Alert, porque estes exigem que as três galáxias se fundam simultaneamente, em vez de um processo escalonado e hierárquico.
Segundo Isabella Lamperti, investigadora da Universidade de Florença, em Itália, já são visíveis sinais de que as galáxias começaram a interagir entre si, mas ainda se encontram numa fase relativamente inicial da interação, dado que duas das galáxias continuam separadas por cerca de 70 mil anos-luz e a terceira está a 300 mil anos-luz de distância.
No entanto, em comparação com a duração total das suas vidas, que se estende por milhares de milhões de anos, “estamos a assistir ao desfecho desta história. É como apanhar os momentos finais de uma novela galáctica“, diz à New Scientist a astrónoma Emma Kun, investigadora da Universidade de Ruhr Bochum, na Alemanha.
Simular a fusão de três buracos negros supermassivos ativos é extremamente complexo, explica Kun, mas observar este sistema permitirá aos físicos compreender melhor o que acontece em fusões mais intricadas. “Este é o primeiro passo para percebermos a física deste tipo de sistema”, conclui.
