Galáxia rara abriga três buracos negros supermassivos, revela novo estudo

Toda galáxia massiva possui um buraco negro supermassivo em sua região central, como ocorre na Via Láctea, onde está localizado Sagittarius A*. Esses objetos podem apresentar massas de milhões a bilhões de vezes a do Sol e exercem influência gravitacional sobre a região nuclear.

Quando duas galáxias interagem ou se fundem, seus buracos negros supermassivos podem permanecer próximos e formar um sistema binário. Esses pares são importantes para entender como os buracos negros crescem e podem se fundir, mas sua observação direta é relativamente rara.

Agora, astrônomos identificaram a galáxia J0148-4214, que apresenta evidências de três buracos negros supermassivos ativos. Os três objetos estão acumulando matéria por meio de discos de acreção, produzindo radiação que permite detectá-los. Essa é a primeira observação desse tipo encontrada no Universo.

Buracos negros supermassivos

A maioria das galáxias massivas conhecidas possui um buraco negro supermassivo (SMBH) em sua região central. Sua origem não é conhecida, mas provavelmente envolve sementes de buracos negros formadas no Universo primordial que cresceram por acreção de gás, estrelas e fusões.

Apesar de sua massa ser pequena em relação à massa total da galáxia, esses objetos podem exercer uma influência sobre a região nuclear. Quando estão ativos, o gás em queda forma um disco de acreção energético, capaz de produzir radiação e lançar jatos e ventos relativísticos.

Por que é raro encontrar mais?

É raro observar mais de um buraco negro supermassivo na mesma galáxia porque sistemas múltiplos surgem durante fusões galácticas e representam apenas uma fase do sistema. Quando duas galáxias se fundem, seus buracos negros centrais podem permanecer separados por milhares de anos-luz.

A detecção desses sistemas também é difícil porque os buracos negros supermassivos são compactos e, quando estão inativos, praticamente não emitem radiação. Mesmo quando ativos, seus sinais podem se sobrepor ao brilho da região central da galáxia, dificultando a separação das fontes.

Três buracos negros supermassivos

A galáxia J0148-4214 está a mais de 12,5 bilhões de anos-luz da Terra. Observamos o sistema como ele era apenas aproximadamente 1,2 bilhão de anos após o Big Bang. Essa é a primeira evidência de três buracos negros supermassivos em uma única galáxia.

Dois dos buracos negros estão na região central da galáxia e aparecem separados por apenas 620 anos-luz, enquanto o terceiro está localizado nas regiões externas, a cerca de 5.500 anos-luz do centro. A distribuição sugere que interações e processos de fusão foram eficientes em aproximá-los.

Interação entre eles

Os três buracos negros apresentam massas estimadas em cerca de 80 milhões, 2 milhões e 600 mil massas solares. O buraco negro mais massivo está acumulando matéria mais lentamente, enquanto o objeto de 600 mil massas solares apresenta uma taxa de acreção extremamente. Isso indica que os três objetos estão em diferentes estágios de crescimento.

Os dois buracos negros centrais estão separados por apenas algumas centenas de anos-luz e devem se fundir nas próximas centenas de milhões de anos. Já o terceiro objeto, localizado fora do núcleo, pode ser o remanescente de uma fusão anterior, ter sido deslocado ou estar migrando em direção ao centro da galáxia.