Buraco negro supermassivo encontrado tombado de lado por evento misterioso: WebCuriosos

Uma galáxia brilhante não muito longe da Via Láctea guarda um segredo estranho e intrigante no seu núcleo.

No centro de NGC 5084, a cerca de 80 milhões de anos-luz de distância, o buraco negro supermassivo em torno do qual gira toda a galáxia foi descoberto tombado de lado, com o seu eixo de rotação paralelo ao plano galáctico.

É um pouco como Urano dos buracos negros, e os astrónomos não têm certeza de como é que poderia ter ficado assim – especialmente porque as evidências sugerem que nem sempre foi orientado como está nas nossas observações atuais.

A descoberta é um notável trabalho de detetive astrofísico, baseado em observações de arquivo que remontam a três décadas, revelando como os dados preservados podem ser usados ​​para juntar as peças da história de uma galáxia, mais atrás no tempo do que realmente somos capazes de ver.

A galáxia NGC 5084 é conhecida há séculos. Foi catalogado pela primeira vez por William Herschel em 1785 e tem sido bem estudado desde então. É o que é conhecido como galáxia lenticular – aquela que está em algum lugar entre uma galáxia espiral, como a Via Láctea, e uma galáxia elíptica, apenas uma espécie de bolha difusa sem estrutura. NGC 5084 tem um disco, mas não há braços espirais de grande escala que possamos discernir.

Também é enorme, com mais de 200.000 anos-luz de diâmetro e com uma massa estimada em 1,3 trilhão de sóis. É uma das galáxias lenticulares mais pesadas que já medimos.

Mas não sabemos muito sobre o buraco negro supermassivo no centro galáctico. NGC 5084 está de frente para nós, o que torna as observações do centro galáctico um desafio, e o próprio centro é brilhante e empoeirado. Liderada pelo astrônomo Alejandro Borlaff, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, uma equipe de cientistas descobriu que observações de arquivo poderiam ser aproveitadas para descobrir mais sobre o núcleo da galáxia.

Os investigadores estavam a testar algumas novas técnicas de análise de imagens em dados do observatório de raios-X Chandra da NASA quando notaram algo muito estranho: quatro longas plumas de plasma emissor de raios-X afastando-se do centro galáctico na forma de um X.

Essas plumas são evidências de atividade passada no centro galáctico. Quando um buraco negro suga matéria do espaço ao seu redor, nem todo o material acaba desaparecendo para sempre além do horizonte de eventos. Os cientistas acreditam que parte é desviada ao longo das linhas do campo magnético fora do buraco negro para os pólos do buraco negro, onde é lançada para o espaço como jactos de plasma.

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Duas das plumas que os investigadores encontraram estendiam-se acima e abaixo do plano galáctico, como seria de esperar se o plano equatorial do buraco negro estivesse alinhado com ele.

Mas as outras duas plumas estavam incrustadas no disco galáctico – sugerindo que o buraco negro supermassivo começou numa posição normal, depois de alguma forma se inclinou para o lado, como se tivesse ficado entediado e tentado algo novo.

A perplexa equipe voltou aos arquivos para obter mais observações do Chandra, bem como observações ópticas de arquivo do Telescópio Espacial Hubble, o Matriz Milimétrica/submilimétrica Grande Atacama radiotelescópio e o Matriz muito grande expandida radiotelescópio. Eles também encomendaram novas observações ao Observatório Apache Point.

“Foi como ver uma cena de crime com vários tipos de luz”, Borlaff diz. “Juntar todas as imagens revelou que NGC 5084 mudou muito em seu passado recente.”

As novas observações confirmaram a presença dos jatos – e revelaram a sua origem. No centro da galáxia, os investigadores encontraram uma faixa de poeira, característica do disco de material que gira em torno da região equatorial de um buraco negro supermassivo, visto de lado.

Mas isto também estava errado: em vez de estar alinhado com o plano galáctico, era perpendicular – revelando que o buraco negro está, de facto, deitado de lado no momento da observação.

Isto sugere um evento interessante no passado da galáxia que poderia ter produzido um influxo de material para o centro galáctico, como uma fusão com outra galáxia, com o seu próprio buraco negro supermassivo, resultando numa colisão e fusão entre os dois buracos negros supermassivos. buracos.

Não sabemos, ainda, se este é o caso. Mas conhecemos a massa do buraco negro pela primeira vez: os investigadores determinaram que ele tem 45,7 milhões de vezes a massa do Sol. Mais trabalho precisará ser feito para restringir o evento que o derrubou.

É surpreendente pensar que, depois de observar esta galáxia durante séculos, esta é a primeira vez que descobrimos essas travessuras acontecendo dentro da NGC 5084.

“Detectar dois pares de plumas de raios X em uma galáxia é excepcional”, diz a astrofísica Pamela Marcum do Centro de Pesquisa Ames da NASA. “A combinação da sua estrutura incomum em forma de cruz e do disco poeirento 'inclinado' dá-nos uma visão única da história desta galáxia.”

A pesquisa foi publicada em O Jornal Astrofísico.