A imagem de dois buracos negros girando em torno um do outro foi capturada pela primeira vez.
Os astrónomos observaram um impasse celestial no centro da galáxia OJ287, a cerca de cinco mil milhões de anos-luz de distância da Terra.
Anteriormente, os cientistas só conseguiam criar imagens de buracos negros supermassivos individuais, como aquele que se encontra no centro da nossa galáxia.
No entanto, cientistas da Universidade de Turku, Finlândiaapresentou agora a primeira evidência direta de que os buracos negros podem surgir aos pares.
Durante anos, os cientistas suspeitaram que o OJ287 pudesse abrigar dois buracos negros, mas não tinham um telescópio poderoso o suficiente para diferenciá-los.
Ao combinar antenas na Terra com um satélite localizado a meio caminho da Lua, os astrônomos criaram efetivamente um radiotelescópio 15 vezes maior que a Terra.
Isso lhes permitiu tirar uma imagem com resolução 100.000 vezes maior do que qualquer coisa usada para observar o OJ287 no passado.
O pesquisador principal, Professor Mauri Valtonen, diz: “Pela primeira vez, conseguimos obter uma imagem de dois buracos negros orbitando um ao outro”.
Os cientistas capturaram pela primeira vez a imagem de dois buracos negros orbitando um ao outro, provando que os buracos negros vêm em pares.
O par de buracos negros situa-se no centro do quasar OJ287, um núcleo galáctico extremamente brilhante a cerca de cinco mil milhões de anos-luz da Terra. Na foto: uma impressão artística de OJ287
OJ287 é um tipo de objeto conhecido como quasar, que é umUm núcleo galáctico extremamente brilhante abriga um buraco negro supermassivo.
O buraco negro em si não emite luz, mas o gás e a poeira que caem na singularidade ficam tão quentes que Eles geram enormes quantidades de radiação.
O Quasar OJ287 é tão brilhante que, apesar de estar a cinco mil milhões de anos-luz de distância, mesmo um astrónomo amador com um telescópio decente deveria ser capaz de o ver.
No entanto, na década de 1980, os cientistas perceberam que a luz do quasar flutuava num padrão confiável de 12 anos.
O professor Valtonen diz: “O que há de especial no OJ287 é que se pensa que contém não um, mas dois buracos negros orbitando um ao outro numa órbita de doze anos, produzindo um padrão facilmente reconhecível de variações de luz durante o mesmo período”.
Embora os cientistas estivessem confiantes de que havia dois buracos negros supermassivos escondidos dentro do quasar, foram necessárias décadas para provar isso.
Mesmo quando o satélite TESS da NASA foi capaz de detectar a luz de ambos os buracos negros em 2021, apenas um único objeto apareceu na imagem resultante.
O problema era que os telescópios comuns baseados na luz não conseguiam produzir uma resolução suficientemente alta para distinguir sinais destes objetos extremamente distantes.
Até agora, os cientistas só conseguiram obter imagens de buracos negros únicos, como aquele que se encontra no centro da nossa galáxia, Sagitário A* (foto).
Usando um radiotelescópio muito grande, os cientistas descobriram que existem dois buracos negros. um muito grande no centro e um menor que orbita seu vizinho uma vez a cada 12 anos
Para ver mais, os cientistas usaram uma técnica chamada “interferometria de linha de base muito longa”.
Envolve essencialmente a combinação de radiotelescópios espalhados pela Terra e por todo o espaço em um telescópio “virtual” gigante.
Ao conectar o satélite RadioAstron, que estava a meio caminho da Lua quando a imagem foi tirada, os pesquisadores finalmente conseguiram obter uma imagem de rádio do quasar.
No seu novo artigo publicado no Astrophysical Journal, o Professor Valtonen comparou as suas imagens com cálculos teóricos e descobriu que os buracos negros estavam exactamente onde se esperava que estivessem.
O professor Valtonen diz: “Na imagem, os buracos negros são identificados pelos intensos jatos de partículas que emitem.
‘Os próprios buracos negros são completamente negros, mas podem ser identificados por esses jatos de partículas ou pelo gás brilhante ao redor do buraco.’
Essas imagens revelaram que um buraco negro era muito maior que o outro.
A massa do maior é cerca de 18,35 bilhões de vezes a do Sol, enquanto a massa do menor é de cerca de 150 milhões de massas solares.
Ao comparar essas imagens de rádio (foto) com modelos teóricos (mostrados como estrelas), os pesquisadores mostraram que os jatos produzidos pelo buraco negro seguiram o caminho exato que os cientistas haviam previsto.
Isto significa que o buraco negro mais pequeno é constantemente sacudido pela gravidade intensa, colidindo com o disco de acreção do buraco negro maior a cada passagem.
Cada vez que o buraco negro passa através desta nuvem de poeira e gás, os investigadores estimam que arrasta consigo cerca de 16 massas solares de material.
No entanto, o disco de acreção do buraco negro supermassivo é tão grande que quase não faz diferença no sistema geral.
Além de provar que existem pares de buracos negros, os pesquisadores também fizeram uma descoberta interessante sobre esses jatos de partículas.
Eles descobriram que o jato que saía do minúsculo buraco negro estava torcido, muito parecido com um jato de água saindo de uma mangueira de incêndio girando e descontrolada.
Como este minúsculo buraco negro gira tão rapidamente em torno do seu vizinho maior, o seu jato de partículas varia dependendo de onde está girando no momento.
Os investigadores chamam a isto jato de “cauda abanando” e prevêem que deverá ser visto girando em diferentes direções nos próximos anos, à medida que o pequeno buraco negro muda a sua velocidade e direção.
Teoria geral da relatividade de Einstein
Albert Einstein
Em 1905, Albert Einstein determinou que as leis da física eram as mesmas para todos os observadores sem aceleração e que a velocidade da luz no vácuo era independente das velocidades de todos os observadores – conhecida como teoria da relatividade especial.
Este trabalho inovador introduziu uma nova estrutura para toda a física e propôs novos conceitos de espaço e tempo.
Ele então passou 10 anos tentando incorporar a aceleração à teoria, acabando por publicar sua teoria da relatividade geral em 1915.
Isto revelou que objetos massivos causam distorções no espaço-tempo, que são sentidas como gravidade.
Na sua forma mais simples, pode ser pensado como uma folha de borracha gigante com uma bola de boliche no meio.
Na foto estão documentos históricos originais relacionados à previsão de Einstein sobre a existência de ondas gravitacionais, em exibição na Universidade Hebraica de Jerusalém.
Assim como uma bola dobra um lençol, um planeta dobra a estrutura do espaço-tempo, produzindo a força que sentimos como gravidade.
Qualquer objeto que se aproxime do corpo cai em sua direção devido ao impacto.
Einstein previu que se dois corpos massivos se juntassem, criaria uma ondulação no espaço-tempo tão grande que seria detectável na Terra.
Recentemente, foi apresentado no filme de sucesso Interestelar.
Num segmento em que a tripulação visitava um planeta que tinha sido atingido pela gravidade de um buraco negro gigante, o fenómeno fez com que o tempo desacelerasse significativamente.
Os tripulantes do planeta mal tinham envelhecido, enquanto os da nave eram décadas mais velhos quando retornaram.
