Astrônomos descobriram fortes evidências de que um buraco negro está sendo ejetado de sua galáxia anfitriã, a uma velocidade de vários milhões de quilômetros por hora. Novas observações do Chandra X-ray Observatory sugerem que o buraco negro colidiram e se fundiram com um outro buraco negro e recebeu um chute forte recuo da radiação de ondas gravitacionais.
"É difícil acreditar que um buraco negro supermassivo pesando milhões de vezes a massa do sol pode ser movida em tudo, muito menos expulso de uma galáxia a uma velocidade enorme", disse Francesca Civano do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA ), que liderou o novo estudo. "Mas esses novos dados apoiam a ideia de que as ondas gravitacionais - ondulações no tecido do espaço previsto pela primeira vez por Albert Einstein, mas nunca detectado diretamente - podem exercer uma força extremamente poderosa."
Embora a ejeção de um buraco negro supermassivo de uma galáxia por recuo porque as ondas gravitacionais mais estão sendo emitidos em uma direção do que o outro é provável que seja raro, no entanto, pode significar que há muitos buracos negros gigantes de roaming fora detectado nos vastos espaços entre galáxias.
"Esses buracos negros seriam invisíveis para nós", disse o co-autor Laura Blecha, também do CFA, "porque eles têm consumido todo o gás ao seu redor depois de ser jogado para fora de sua galáxia de origem." Civano e seu grupo vêm estudando um sistema conhecido como CID-42, localizado no centro de uma galáxia cerca de 4 bilhões de anos luz de distância. Eles já haviam visto dois distintos, fontes compactas de luz óptica em CID-42, usando o Hubble da NASA Telescópio Espacial.
Dados mais ópticas do Magellan baseados em terra e dos telescópios muito grandes em Chile fornecido um espectro (isto é, a distribuição de luz óptica com energia) que sugeriu que as duas fontes de CID-42 estão se separando a uma velocidade de pelo menos 3 milhões quilômetros por hora.
Observações anteriores do Chandra detectou uma fonte de raios X brilhantes provavelmente causado por super-aquecimento de material em torno de um ou mais buracos negros supermassivos. No entanto, não podiam distinguir se os raios-X veio de um ou de ambos os fontes ópticas porque Chandra não foi apontada directamente para CID-42, dando uma fonte de raios X que foi menos acentuado do que o usual.
"Os dados anteriores nos disse que havia algo de especial acontecendo, mas nós não poderíamos dizer se havia dois buracos negros ou apenas um", disse outro co-autor Martin Elvis, também do CFA. "Precisávamos de novos dados de raios X para separar as fontes."
Quando Camera Chandra Resolução forte alta foi apontado diretamente para CID-42, os dados resultantes mostraram que os raios X foram provenientes apenas de uma das fontes. A equipe pensa que quando duas galáxias colidem, os buracos negros supermassivos no centro de cada galáxia também colidiram.
Os dois buracos negros, em seguida, se fundiram para formar um único buraco negro que recuou de ondas gravitacionais produzidas pela colisão, que deu o furo recém-fundidas preto um chute suficientemente grande para que, eventualmente, escapar da galáxia. A outra fonte óptica é pensado para ser o aglomerado de estrelas brilhantes que foi deixado para trás. Esse quadro é consistente com simulações computacionais recentes de fusão de buracos negros, que mostram que mescladas os buracos negros podem receber chutes poderosos da emissão de ondas gravitacionais.
Há outras duas possíveis explicações para o que está acontecendo no CID-42. Um deles envolve um encontro entre três buracos negros supermassivos, resultando na mais leve que está sendo ejetado. Outra idéia é que CID-42 contém dois buracos negros supermassivos em espiral em direção ao outro, ao invés de um movendo-se rapidamente para longe.
Ambas as explicações alternados exigiria pelo menos um dos buracos negros de ser muito obscurecido, uma vez que apenas uma fonte de raios X brilhante é observada. Assim, os dados do Chandra apoiar a idéia de um buraco negro recuando por causa das ondas gravitacionais.
A imagem abaixo mostra Chandra que a galáxia CID-42 provavelmente contém um buraco negro maciço sendo ejetado a vários milhões de quilômetros por hora. O painel principal é uma imagem de campo largo óptica de CID-42 e na área em torno dele. A caixa de delineado representa a visão mais localizada de CID-42 que é mostrado nas três caixas separadas no lado direito do gráfico. Uma imagem de Chandra (caixa superior) mostra que a emissão de raios-X é concentrada em uma única fonte, o que corresponde a uma das duas fontes vistas em observações profundas por Hubble (caixa do meio).
Jornal de referência: Astrophysical Journal
O Galaxy diário via Chandra X-ray Centro
Créditos Imagem: X-ray: NASA / CXC / SAO / F.Civano et al; Optical: NASA / STScI; óptico (campo largo): CFHT, NASA / STScIThe fonte está localizada na Pesquisa Evolução Cósmica (COSMOS) de campo, um grande, a pesquisa multi-comprimento de onda.
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