Uma equipe internacional de astrônomos liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre descobriu três buracos negros supermassivos ativos em uma única galáxia distante, batizada de J0148-4214. A descoberta, publicada na revista Astronomy & Astrophysics, marca a primeira evidência de um sistema de três buracos negros ativos no universo distante, a 12,5 bilhões de anos-luz da Terra.
Um sistema sem precedentes
De acordo com Hannah Übler, líder do grupo de pesquisa no Instituto Max Planck e principal autora do estudo, “essa é a primeira evidência de três buracos negros ativos em uma única galáxia no universo distante”. Dois dos buracos negros estão localizados no centro da galáxia, separados por apenas 620 anos-luz em projeção, enquanto o terceiro está na região externa, a aproximadamente 5.500 anos-luz do centro. As massas estimadas são de 80 milhões, 0,6 milhão e 2 milhões de massas solares, respectivamente.
Como foram detectados
A equipe utilizou o instrumento NIRSpec-IFS do telescópio espacial James Webb para analisar a estrutura espectral da galáxia. Ao aplicar a técnica de espectro-astrometria, que mede deslocamentos espaciais na emissão de linhas espectrais, os pesquisadores conseguiram determinar as posições dos buracos negros mesmo que não pudessem ser resolvidos espacialmente como fontes separadas. Segundo a New Scientist, sem as informações de resolução espacial fornecidas pelo NIRSpec-IFS, apenas um dos três buracos negros teria sido detectado.
O mistério do terceiro buraco negro
A presença do terceiro buraco negro na região externa da galáxia intrigou os cientistas. Uma explicação plausível é que J0148-4214 seja o resultado da fusão de três galáxias menores, cada uma com seu próprio buraco negro central. No entanto, os pesquisadores também consideram a possibilidade de que o terceiro buraco negro esteja sendo expelido do sistema devido a uma interação de três corpos, um fenômeno conhecido na mecânica celeste. Caroline Foster, da Universidade de New South Wales, afirmou que “as impressões digitais parecem buracos negros e a ‘forma’ é melhor explicada com dois separados. O terceiro buraco negro é melhor separado, então é um resultado muito mais limpo.”
Implicações para o universo primitivo
A galáxia J0148-4214 é observada como era 1,2 bilhão de anos após o Big Bang, o que significa que o sistema de três buracos negros se formou em um período extremamente precoce da história do universo. Roberto Maiolino, professor da Universidade de Cambridge e coautor do estudo, afirmou que “estes resultados são extremamente empolgantes” e sugerem que “a fusão de buracos negros pode ser uma via adicional e rápida para seu crescimento rápido no universo primitivo”. O par central de buracos negros deve se fundir nos próximos alguns centenas de milhões de anos. A descoberta se conecta às observações do James Webb sobre os pontos vermelhos do universo primitivo e amplia nossa compreensão sobre como as galáxias evoluíram no cosmos.