Descoberto buraco negro ultramassivo com 33 bilhões de vezes a massa do Sol

Em geral, buracos negros podem ser classificados em duas categorias: os buracos negros estelares e os buracos negros supermassivos. Os buracos negros estelares são os buracos negros que se originam da morte de estrelas, já os supermassivos ainda tem a origem incerta.

Com o avanço dos telescópios, como o James Webb Space Telescope, o objetivo é investigar a origem desses objetos e como eles cresceram tanto. Além de compreender melhor a dinâmica deles com a galáxia que os hospedam.

Um grupo de pesquisadores de Durham no Reino Unido estudavam alguns dados de um aglomerado de galáxias quando se depararam com um objeto distorcendo a luz. Ao investigarem esse objeto, encontraram um buraco negro de 33 milhões de massas solares. Artigo foi publicado pela Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Classificação de buracos negros

Em geral, buracos negros que possuem massas menores que 100 massas solares são considerados buracos negros estelares. Já buracos negros que ultrapassam 10.000 massas solares são considerados supermassivos.

Porém, antes só supermassivos com massa abaixo de 10 bilhões de massas solares eram observados. Hoje, com avanço dos telescópios, buracos negros acima dessa marca estão sendo encontrados.

Há um limite teórico no qual buracos negros podem crescer. Físicos estimam que esse limite seja 50 bilhões de massas solares. O buraco negro encontrado estaria próximo a esse limite.

Como encontrar um buraco negro?

Buracos negros são objetos que não emitem luz pois são regiões do espaço-tempo que a curvatura é tão extrema que nem a luz consegue escapar. Observar diretamente um buraco negro se mostra um desafio já que: como observar um objeto que não emite nenhum tipo de luz?

Porém, astrônomos encontraram duas formas de observar esses objetos e estudar como eles interferem no ambiente que estão: acreção e lentes gravitacionais.

Acreção

Quando um objeto é capturado pelo campo gravitacional de um buraco negro, ele pode começar a espiralar para dentro em um processo chamado acreção. É formada uma estrutura em torno do buraco negro chamada de disco de acreção.

O disco de acreção é um fenômeno bastante complexo mas um dos efeitos é que ele começa a brilhar. O brilho pode ser desde radio até raios gama, passando por todo espectro eletromagnético.

Quando observamos esse disco, conseguimos ter informação do buraco negro ali no centro que está acretando visto que o brilho pode ter relação com a massa do objeto. Mas para observar esse disco, é necessário que o buraco negro esteja ativo e acretando.

Lentes gravitacionais

Para contornar o problema e encontrar objetos que não estejam acretando, os astrônomos usam a técnica de lentes gravitacionais.

A luz é distorcida pelo forte campo gravitacional e sua trajetória é alterada. O resultado disso é um arco ou vários arcos mostrando uma imagem distorcida da galáxia distante.

Ao medir esses arcos é possível calcular a massa do objeto central. Foi dessa forma que os pesquisadores de Durham encontraram a massa do buraco negro em uma galáxia no algomerado Abell 1201.

Buraco negro de 33 bilhões de massas solares

O buraco negro está localizado em uma galáxia central no aglomerado Abell 1201. O buraco negro já era conhecido pelos pesquisadores desde 2017, porém com novos dados de lentes gravitacionais, perceberam que o buraco negro era 7 bilhões de vezes mais massivo do que se esperava anteriormente.

Isso coloca o buraco negro na lista dos 10 buracos negros mais massivos já encontrados. O tamanho também é surpreendente: seu horizonte de eventos seria 32 vezes maior que a órbita de Plutão.

Agora um dos mistérios é entender como esse objeto chegou a esse tamanho monstruoso em tão pouco tempo. Mistério que é investigado como prioridade usando o telescópio Jame Webb Space Telescope.