Um buraco negro ainda não descoberto anunciou sua existência aos astrônomos quando se separou e devorou uma estrela que vagava perto dele.
Um buraco negro de massa média está localizado em uma galáxia anã a um milhão de anos-luz de distância uma terra A estrela se desfez em um evento que os astrônomos chamam de evento de perturbação das marés (TDE). A TDE tornou-se visível quando lançou uma onda de radiação tão poderosa que superou brevemente todas as estrelas da casa de sua galáxia anã combinadas.
A TDE pode ajudar os cientistas a entender a relação entre galáxias e buracos negros dentro deles. Também fornece aos astrônomos outro buraco negro intermediário para estudar. “Esta descoberta causou grande entusiasmo porque podemos usar eventos de perturbação de maré para não apenas encontrar mais buracos negros de massa intermediária em uma anã silenciosa”. galáxias mas também para medir suas massas”, disse Ryan Foley, coautor da pesquisa e astrônomo da Universidade da Califórnia, Santa Cruz (UCSC). declaração (Abre em uma nova aba).
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brilho TDE – losango em 2020 (Abre em uma nova aba)Foi observado pela primeira vez por astrônomos usando o Young Supernova Experiment (YSE), uma pesquisa astronômica que detecta eventos cósmicos de curta duração, como explosões de supernovas, nas quais um buraco negro começou a devorar uma estrela.
Observar este momento inicial de destruição foi vital para permitir que uma equipe internacional liderada por cientistas da UCSF, primeira autora da pesquisa e astrônoma do Instituto Niels Bohr, Charlotte Angus, medisse e encontrasse a massa do buraco negro ao seu redor. 100.000 milhões de vezes a massa do Sol. (Abre em uma nova aba)
TDEs foram usados com sucesso para medir a massa de buracos negros supermassivos no passado, mas esta é a primeira vez que eles demonstraram funcionar na documentação das massas de buracos negros de massa intermediária menores.
Isso significa que a observação inicial do brilho incrivelmente rápido do AT 2020neh pode fornecer uma linha de base para medir as massas de buracos negros de tamanho médio no futuro.
“O fato de termos conseguido capturar este buraco negro de tamanho médio enquanto devorava uma estrela nos deu uma oportunidade maravilhosa de descobrir o que poderia estar escondido de nós”, disse Angus. Além disso, podemos usar as propriedades do próprio brilho para entender esse grupo indescritível de buracos negros de peso médio, que podem representar a maioria dos buracos negros nos centros das galáxias.
Esta classe de buracos negros de tamanho médio tem uma faixa de massa entre 100 e 100.000 vezes o soltornando-os muito mais massivos do que os buracos negros de massa estelar, mas muito menores do que os buracos negros supermassivos no núcleo da maioria das galáxias, incluindo via Láctea.
Os físicos há muito suspeitam que buracos negros supermassivos, cujas massas podem ser milhões ou mesmo bilhões de vezes a massa do Sol, podem crescer para massas tão massivas como resultado da fusão de buracos negros de massa média.
Uma teoria sobre o mecanismo que poderia facilitar esse crescimento é que o universo primitivo era rico em galáxias anãs com buracos negros intermediários.
Quando essas galáxias anãs se fundiram ou foram engolidas por galáxias maiores, os buracos negros intermediários dentro delas se espalharam, aumentando assim a massa. Este processo sequencial de fusões cada vez maiores acabará por levar a buraco negro gigante Titãs estão no coração da maioria das galáxias hoje.
“Se pudermos entender quantos buracos negros de massa intermediária existem – quantos e onde existem – podemos ajudar a determinar se nossas teorias sobre a formação de buracos negros supermassivos estão corretas”, disse o coautor e professor de astronomia da UCLA. Enrico Ramirez Ruiz é astrofísico.
Uma das questões restantes sobre a teoria do crescimento de buracos negros é: todas as galáxias anãs têm seu próprio buraco negro de massa intermediária? Isso é difícil de responder porque, como os buracos negros prendem a luz atrás de um limite externo chamado horizonte de eventos, eles são efetivamente invisíveis, a menos que se alimentem de gás e poeira ao redor ou se rompem. estrelas em TDEs.
Os astrônomos podem usar outros métodos, como observar o efeito gravitacional das estrelas que as orbitam, para inferir a presença de buracos negros. No entanto, esses métodos de detecção atualmente não são sensíveis o suficiente para serem aplicados a buracos negros distantes nos centros de galáxias anãs.
Como resultado, alguns buracos negros de massa média foram rastreados até galáxias anãs. Isso significa que, ao detectar e medir explosões de TDE para buracos negros de tamanho médio, como AT 2020neh, pode ser uma ferramenta vital para resolver o debate sobre o crescimento de buracos negros supermassivos.
A pesquisa da equipe foi publicada em 10 de novembro na revista astronomia natural (Abre em uma nova aba).
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