Observações recentes realizadas por astrônomos confirmaram que as explosões misteriosas no céu, com um brilho superior ao de um trilhão de sóis, são, de fato, resultado do intenso brilho gerado por dois buracos negros distantes que orbitam um ao redor do outro. Essas descobertas resolvem um enigma que perdurou por décadas.
Um estudo recente revelou que a galáxia OJ 287, localizada a uma distância de 5 bilhões de anos-luz da Terra, na constelação de Câncer, é sustentada por uma dupla de buracos negros: um supermassivo e outro de menor magnitude.
Embora esses dois buracos negros sejam visualmente indistinguíveis nas imagens capturadas pelos telescópios, eles emitem distintos tipos de sinais eletromagnéticos, possibilitando aos astrônomos desvendar suas respectivas identidades.
A descoberta da galáxia remonta a 1888, e há décadas os astrônomos têm levantado a suspeita de que esse sistema possa ser um binário, composto por dois buracos negros em seu núcleo.
A análise das emissões provenientes dessa galáxia revela um padrão oscilatório composto por dois ciclos distintos, um com duração de 12 anos e outro com duração de 55 anos.
"Esses padrões indicam a presença de dois tipos de movimentos distintos: um relacionado à órbita de um buraco negro ao redor do outro, e o outro associado à lenta alteração da orientação dessa órbita.
Décadas de observações meticulosas permitiram revelar o fenômeno das erupções que ocorrem quando um buraco negro penetra no disco de acreção do outro, que consiste em extensos anéis de matéria em rápida rotação ao redor de buracos negros supermassivos.
Nesse processo, ocorre um aquecimento da poeira e do gás presentes no disco, resultando em flashes impressionantes de energia em todo o espectro eletromagnético.
Tais explosões apresentam uma luminosidade superior à de um trilhão de estrelas e uma duração média de aproximadamente duas semanas.
No entanto, recentemente, pesquisadores foram testemunhas de duas explosões de natureza ainda mais dramática e efêmera, provenientes desse sistema binário, proporcionando uma confirmação direta da existência dos dois buracos negros.
Durante as observações realizadas entre 2021 e 2022, a equipe de pesquisadores liderada pelo astrônomo Staszek Zola, da Universidade Jagiellonian em Cracóvia, Polônia, testemunhou uma explosão que gerou uma quantidade de luz 100 vezes superior à emitida por uma galáxia inteira.
Surpreendentemente, esse brilho intenso durou apenas um único dia. Adicionalmente, o telescópio Fermi da NASA detectou uma segunda explosão de raios gama igualmente breve. A natureza efêmera dessas explosões as tornou facilmente imperceptíveis por décadas de observações.
“O OJ 287 tem sido registrado em fotografias desde 1888 e tem sido objeto de um acompanhamento minucioso desde 1970”, declarou Mauri Valtonen, autor principal do estudo e pesquisador do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental em Mumbai, Índia.
Em um comunicado, Valtonen acrescentou: “Acontece que simplesmente tivemos o infortúnio de não ter nenhuma observação do OJ 287 exatamente nas noites em que ocorreram suas acrobacias de uma única noite.”
Qual é, então, a natureza desse fenômeno? Os pesquisadores estimam que o buraco negro de menor dimensão na galáxia OJ 287 possui aproximadamente 150 milhões de vezes a massa do nosso sol.
A primeira erupção de magnitude impressionante ocorreu devido a uma alimentação adicional de gás que foi direcionada para esse buraco negro de menor porte, resultando na formação de um jato de material que emanou do mesmo.
Posteriormente, o buraco negro de menor dimensão atravessou o disco de acreção associado ao buraco negro supermassivo, cuja massa corresponde a 18 bilhões de vezes a do nosso sol.
Durante esse encontro, o jato proveniente do buraco negro menor interagiu com o disco, culminando na ocorrência da explosão de raios gama detectada pelo telescópio Fermi.
Em conjunto, essas duas erupções constituem uma confirmação definitiva de que o sistema OJ 287 abriga um par de buracos negros, nos quais o objeto de menor porte atravessa periodicamente o disco gasoso orbitando seu vizinho de maior magnitude.
Os pesquisadores compartilham suas descobertas na edição de junho do periódico The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
