A ilustração deste artista mostra a região em torno de um buraco negro supermassivo depois que uma estrela vagou muito perto e foi dilacerada. Alguns dos restos da estrela são puxados para um disco brilhante de raios X, onde eles circundam o buraco negro antes de passar pelo "horizonte de eventos", o limite além do qual nada, incluindo a luz, pode escapar. O ponto alongado representa uma região brilhante no disco, que causa uma variação regular no brilho de raios-X da fonte, permitindo que a taxa de rotação do buraco negro seja estimada.
Crédito: Ilustração: NASA / CXC / M.Weiss; Raio X: NASA / CXC / MIT / D. Pasham et al: Optical: HST / STScI / I. Arcavi
As migalhas que sobraram da recente refeição de um buraco negro supermassivo permitiram aos cientistas calcular a taxa de rotação do monstro, e os resultados são espantosos.
O enorme buraco negro , conhecido como ASASSN-14li, está girando pelo menos 50% da velocidade da luz , disseram membros da equipe de pesquisa.
"O horizonte de eventos deste buraco negro é cerca de 300 vezes maior que o da Terra", disse em comunicado o co-autor do estudo, Ron Remillard, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). (O horizonte de eventos é o limite além do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar das garras gravitacionais de um buraco negro.)
"No entanto, o buraco negro está girando tão rápido que completa uma rotação em cerca de dois minutos, em comparação com as 24 horas que o planeta leva para girar", acrescentou Remillard.
O ASASSN-14li está no coração de uma galáxia a 290 milhões de anos-luz da Terra e abriga entre 1 milhão e 10 milhões de vezes a massa do sol. Então, é tão robusto quanto o buraco negro no núcleo da Via Láctea, conhecido como Sagitário A *, que contém cerca de 4 milhões de massas solares. (Buracos negros supermassivos podem ficar muito mais pesados; alguns derrubam a balança em dezenas de bilhões de massas solares).
O ASASSN-14li foi descoberto em novembro de 2014, depois de ter rasgado uma estrela que se afastou muito. Este evento dramático causou um flash de luz brilhante, que foi detectada por um sistema de telescópios ópticos chamado de Levantamento Automatizado de Supernovas para todo o céu (daí o nome do buraco negro).
No novo estudo, uma equipe liderada por Dheeraj Pasham, também do MIT, observou a luz de raios X proveniente do sistema ASASSN-14li. Os pesquisadores analisaram dados coletados por vários instrumentos, incluindo os telescópios espaciais Chandra X-ray Observatory e Neil Gehrels Swift da NASA, bem como a nave espacial XMM-Newton da Agência Espacial Européia.
Esses conjuntos de dados revelaram uma oscilação consistente: as emissões de raios-X do ASASSN-14li sobem e descem a cada 131 segundos. Este sinal de relógio é provavelmente causado por um aglomerado de estrelas que circundam o buraco negro muito perto do horizonte de eventos, disseram membros da equipe de estudo.
Esta imagem da galáxia espiral NGC 1365 foi tirada pela poderosa câmara infravermelha HAWK-I no Very Large Telescope do ESO no Paranal Observatory no Chile.
Crédito: ESO / P. Grosbøl
Essa velocidade de rotação é impressionante, mas não é inédita. Os poucos buracos negros supermassivos cujas taxas de rotação foram atingidas até o momento estão na mesma vizinhança extrema, geralmente oscilando entre 33% e 84% da velocidade da luz.
Os novos resultados - que Pasham apresentou quarta-feira (9 de janeiro) no 233º encontro da American Astronomical Society (AAS) em Seattle - podem ajudar os astrônomos a entender melhor como buracos negros supermassivos evoluem.
Esses gigantes podem crescer de duas maneiras principais, disse Pasham - por meio de fusões em escala de galáxias e / ou pela agregação constante de pequenos pedaços de material circundante. Uma taxa de rotação relativamente baixa implicaria fusões como o fator primário, porque esses esmagamentos aleatórios provavelmente não continuariam girando o crescente buraco negro na mesma direção.
No entanto, "se você tem um buraco negro de alto giro, um buraco negro supermassivo, isso nos diz que talvez a alta contínua seja dominante", disse Pasham durante uma entrevista coletiva na quarta-feira.
O novo estudo também foi publicado online na quarta-feira na revista Science . Você pode ler um preprint de graça no arXiv.org .
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