Existência de buraco negro intermediário é confirmada

Equipe liderada pela Universidade de Leicester conseguiu medir a distância e o brilho da fonte de raios-X ultra luminosa HLX-1 com precisão.

taniager

08 Setembro 2010 | 16h07

Esta é a impressão artística da fonte HLX-1 (representada pelo objeto de luz azul na parte superior esquerda da protuberância galáctica) na periferia da galáxia espiralada ESO 243-49. Esta é a primeira evidência forte da existência de buracos negros de massas intermediárias. Crédito: cortesia de Heidi Sagerud.

Esta é a impressão artística da fonte HLX-1 (representada pelo objeto de luz azul na parte superior esquerda da protuberância galáctica) na periferia da galáxia espiralada ESO 243-49. Esta é a primeira evidência forte da existência de buracos negros de massas intermediárias. Crédito: cortesia de Heidi Sagerud.

Uma equipe internacional de astrônomos liderada pela Universidade de Leicester, conseguiu medir a distância e o brilho da fonte de raios-X ultra luminosa HLX-1 com precisão. O fato é importante, pois pode demonstrar a existência de um novo tipo de buraco negro. O resultado é descrito em artigo encabeçado pelo astrofísico Klaas Wiersema e publicado na revista The Astrophysical Journal hoje. 

A fonte HLX-1 é o membro mais extremo de uma extraordinária classe de objetos – as fontes de raios-X ultra luminosas – e está localizada na galáxia ESO 243-49, a uma distância de aproximadamente 300 milhões de anos-luz da terra. Um espectro óptico desta fonte foi obtido com dados do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Sul Europeu (ESO) no Chile. 

O resultado confirma que as medições estão corretas. A luminosidade extrema apresenta um fator de aproximadamente 100, acima da maioria de outros objetos de sua classe e um fator de cerca de 10, mais elevado do que a brilhante fonte de raios-X ultra luminosa mais próxima. 

Agora estes cientistas estão repensando suas teorias sobre o brilho máximo destes tipos de fontes e as conclusões apoiam a ideia de que a HLX-1 pode conter um buraco negro de massa intermediária. 

A descoberta permitiu que os astrônomos envolvidos no estudo pudessem concluir com precisão que a HLX-1 situa-se na verdade dentro desta galáxia e não é nem uma estrela de primeiro plano, nem uma galáxia de plano de fundo. A principal implicação desta descoberta é que as fontes como a HLX-1 podem ser mais brilhantes do que se pensava inicialmente. O resultado mostra que a fonte HLX-1 é comparável à fonte mais brilhante entre aquelas que hospedam buracos negros de massa intermediária. 

Um buraco negro é um objeto ultradenso com um campo gravitacional poderoso que absorve toda a luz que passa por perto dele e não reflete nada. 

Embora astrofísicos suspeitem que uma classe intermediária de buraco negro possa existir, com massas entre cem e várias centenas de milhar de vezes àquela do sol, nenhum desses buracos negros foi detectado de forma confiável anteriormente. Sua existência tem sido debatida acirradamente entre a comunidade astronômica. 

O VLT habilitou a equipe de pesquisadores a confirmar a detecção de HLX-1 em comprimentos de onda óptica e a medir a distância precisa até ele.

Imagens anteriormente tiradas por outros telescópios grandes já haviam mostrado que uma fonte óptica fraca estava presente no local da fonte de raios-X, localizada perto do núcleo de uma galáxia grande e brilhante. 

Segundo Wiersema, para estudar esta fonte com mais profundidade foi preciso utilizar dados de alta qualidade do VLT. Estes dados possibilitaram à esquipe separar a luz da grande galáxia brilhante daquela fonte óptica fraca. A luz característica de átomos de hidrogênio que foi detectada permitiu medir com precisão a distância até o objeto. Isso forneceu provas conclusivas de que o buraco negro está, de fato, localizado dentro da grande galáxia brilhante, e que a HLX-1 é a fonte de raios-x ultra luminosa mais brilhante já conhecida. 

A equipe deseja agora descobrir o que torna esta fonte tão brilhante e como ela apareceu na galáxia. Segundo Wiersema, o resultado é muito importante porque é consistente com a noção de que a HLX-1 contém um buraco negro de massa intermediária. As fontes de raios-X de ultra luminosidade são fortes candidatas a apresentarem buracos negros com massas intermediárias – entre  buracos negros com três a vinte vezes a massa do Sol e buracos supermassivos de cerca de 1 milhão a 1 bilhão de vezes a massa do Sol.