O Universo está pleno de aglomerados de galáxias, mas Abell 2261 está em uma classe própria. Na galáxia no núcleo do aglomerado, onde deveria possuir um dos maiores supermassivos buracos negros no Universo, os astrônomos não conseguiram encontrar qualquer vestígio deste objeto.

E novas pesquisas unicamente tornaram a falta mais intrigante: se o buraco preto supermassivo saiu para o espaço, ele deve ter deixado evidências de sua passagem. Mas também não há nenhum traço no material ao volta do núcleo galáctico.

Mas isso significa que restrições podem ser colocadas sobre o que o buraco preto supermassivo faz (se houver, evitando a detecção).

Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas gravitacionalmente ligadas no universo. Eles geralmente são aglomerados de centenas a milhares de galáxias unidas, com uma enorme galáxia anormalmente cintilante no núcleo ou perto dela, conhecida porquê a galáxia de aglomerado mais cintilante (BCG).

Mas mesmo entre os BCGs, o BCG de Abell 2261 se destaca (chamado, na verdade, A2261-BCG, localizado sobre 2,7 bilhões de anos-luz de pausa). Tem um milhão de anos-luz de diâmetro (até dez vezes o tamanho da Via Láctea) e tem um enorme núcleo esponjoso de 10.000 anos-luz de diâmetro, o maior núcleo galáctico já visto.

O que poderia ser ??? (NASA; É EM; M. Postman, STScI; T. Lauer, NOAO, Tucson; Equipe CLASH)

Com base na tamanho da galáxia, que se correlaciona com o tamanho do buraco preto, deveria possuir uma besta absoluta de um buraco preto no núcleo, entre 3 e 100 bilhões de vezes a tamanho do Sol, que que ele poderia fazer isso um dos maiores buracos negros conhecidos (O buraco preto supermassivo na Via Láctea tem 4 milhões de massas solares).

Mas em vez de moderar a radiação esperada de um buraco preto supermassivo ativo conforme ele sacode e superaquece o material ao volta, o núcleo do A2261-BCG é preenchido com uma névoa difusa da luz das estrelas. · lar clara. Vários instrumentos, incluindo o Observatório de raios-X Chandra, o Very Large Array e o Telescópio Espacial Hubble, não encontraram evidências de um buraco preto no núcleo do A2261-BCG.

Agora, uma equipe de astrônomos liderados por Kayhan Gultekin, da Universidade de Michigan em Ann Arbor, voltou a Chandra para fazer um conjunto de observações mais profundas, com base na hipótese de que o buraco preto supermassivo foi ejetado.

Não é uma teoria tão selvagem. Espera-se que os BCGs cresçam quando se fundem com outras galáxias. Quando isso acontece, os buracos negros supermassivos no núcleo das galáxias em fusão também se fundem, girando lentamente um em direção ao outro antes de se unirem para se tornarem um buraco preto maior.

Agora sabemos, graças a vaga gravitacional astronomia, que a fusão de buracos negros supermassivos envia ondas ondulantes através do espaço-tempo. É provável que se as ondas gravitacionais fossem mais fortes em uma direção, portanto o recuo gravitacional poderia chutar o buraco preto fundido na direção oposta.

Encontrar evidências disso seria incrível. Primeiro, a reversão da fusão do buraco preto ainda não foi detectada, o que significa que ainda é hipotética. Mas também não sabemos se buracos negros supermassivos podem realmente ser combinados.

De convénio com simulações numéricas de fusões de buracos negros supermassivos, eles não podem fazer isso. Isso ocorre porque, à medida que sua trajectória diminui, o mesmo ocorre com a região do espaço para a qual eles podem transferir vontade. No momento em que os buracos negros estão em uma diferença de parsec (muro de 3,2 anos-luz), teoricamente esta região do espaço não é mais grande o suficiente para suportar a decadência orbital, portanto eles permanecem em um trajectória binária inabalável, potencialmente por bilhões de anos. Isso é chamado problema parsec final.

Existem várias pistas sugerindo que tal fusão poderia ter ocorrido no coração do A2261-BCG. Existe o tamanho do kernel, para principiar. Em 2012, cientistas sugeriram que dois buracos negros em fusão poderiam ter ejetado um monte de estrelas do núcleo, inflando a região. Isso também explicaria por que a concentração mais densa de estrelas estava a 2.000 anos-luz do núcleo.

Em 2017, os cientistas foram olhar para uma concentração de estrelas de subida densidade que teriam ficado presas na sisudez de um objeto tão massivo quanto o buraco preto supermassivo fundido ao trespassar do núcleo da galáxia. Dos três grupos, dois foram descartados e o terceiro foi inconclusivo.

etiqueta de abelha(NASA / CXC, NASA / STScI, NAOJ / Subaru, NSF / NRAO / VLA)

Assim, Gultekin e sua equipe usaram Chandra para reprofundar no núcleo de A2261-BCG e combinaram com dados de registo para procurar um reles nível de atividade de buracos negros supermassivos. A transmissão de rádio havia mostrado anteriormente que a última atividade supermassiva do buraco preto no núcleo da galáxia ocorreu ao volta 48 milhões de anos detrás, portanto a equipe teve muito desvelo ao examinar essa região também.

Eles também examinaram concentrações estelares ao volta do núcleo galáctico.

O que a equipe descobriu é que a densidade do gás quente diminui à medida que se aproxima do núcleo; de modo que a densidade mais subida do gás não está no núcleo do núcleo, mas ao volta dele. Mas nenhum dos sites examinados mostrou qualquer evidência de raios-X associados à atividade do buraco preto.

porquê os buracos negros não emitem nenhuma radiação detectável por si próprios e só podemos detectá-los quando se alimentam, pode possuir um buraco preto no núcleo do A2261-BCG. Se houver, está em repouso ou acumulando-se muito lentamente para ser detectado por nossos instrumentos atuais.

A outra explicação é que o buraco preto foi ejetado muito além do que estávamos procurando. Instrumentos mais sensíveis no horizonte podem ajudar a responder a essa pergunta fascinante.

A pesquisa foi aceita pela AAS Journals e está disponível em arXiv.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!