Em um avanço que desafia as fronteiras do conhecimento cósmico, uma equipe internacional de pesquisadores revelou a presença de dois buracos negros supermassivos em órbita próxima no núcleo da galáxia Markarian 501. A descoberta, inédita em sua natureza, sugere que esses titãs cósmicos podem colidir em um intervalo de apenas 100 anos. Esta revelação, como relatado pelo EarthSky, oferece uma janela única para entender os processos finais de fusão de buracos negros.
Os buracos negros supermassivos, com massas que superam em milhões ou bilhões de vezes a do Sol, são frequentemente encontrados no centro das grandes galáxias. No entanto, a origem de suas massas colossais ainda é um enigma, uma vez que a simples acumulação de gás levaria tempo demais. A fusão com outros buracos negros massivos parece ser uma explicação plausível, especialmente considerando as frequentes colisões de galáxias em escalas de tempo cósmicas.
A pesquisa liderada por Silke Britzen, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, revelou não apenas um, mas dois jatos de partículas emergindo do coração de Markarian 501. Esses jatos são evidências diretas da existência de um par de buracos negros supermassivos. O primeiro jato, apontado em direção à Terra, brilhou intensamente, enquanto o segundo, orientado de maneira diferente, foi mais difícil de detectar. Observações ao longo de 23 anos mostram que o segundo jato move-se de forma contra-horária ao redor do maior buraco negro, evidenciando a dança cósmica desses gigantes.
As observações capturaram mudanças significativas ao longo de algumas semanas, com o segundo jato começando atrás do buraco negro maior e repetindo seu movimento. Um evento notável ocorreu em junho de 2022, quando a radiação do sistema chegou à Terra em um caminho tão tortuoso que parecia em forma de anel, conhecido como anel de Einstein. Este fenômeno ocorreu devido ao alinhamento perfeito do sistema com a Terra, com a lente gravitacional do buraco negro em primeiro plano moldando a luz do jato secundário.
Com base no estudo dos padrões de brilho e no tempo dos jatos, os pesquisadores deduziram que os dois buracos negros orbitam um ao outro em aproximadamente 121 dias, a uma distância de 250 a 540 vezes a distância entre a Terra e o Sol. Essa proximidade é notável para objetos de massa tão extrema, entre 100 milhões e um bilhão de vezes a do sol. Dependendo de suas massas reais, a distância pode diminuir rapidamente, levando a uma fusão em cerca de 100 anos.
Apesar da impossibilidade de visualizar diretamente os dois buracos negros como objetos separados, mesmo com o Telescópio do Horizonte de Eventos, os cientistas esperam evidências claras da diminuição da separação entre eles. O sistema deve emitir ondas gravitacionais em frequências muito baixas, detectáveis por meio de arrays de cronometragem de pulsares. A galáxia Markarian 501 emerge como um candidato principal para associar a emissão de ondas gravitacionais a um par específico de buracos negros supermassivos, oferecendo uma rara oportunidade de observar uma fusão cósmica ao longo de escalas de tempo observáveis pela astronomia moderna.
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