Mysterious Signal Points para Monster Black Hole Merger

Buraco negro binário dentro de um quasar

Conceito artístico de um buraco negro binário dentro de um quasar, com os dados mostrando a variabilidade periódica sobreposta. (Crédito da imagem: Santiago Lombeyda, Center for Data-Driven Discovery, Caltech.)

Um sinal de luz misterioso de uma galáxia distante pode apontar para dois buracos negros supermassivos terminando uma fusão no núcleo da galáxia, uma nova pesquisa revela.

Os cientistas viram pulsos repetidos de um quasar - um núcleo galáctico brilhante alimentado por pelo menos um enorme buraco negro - e dizem que a luz provavelmente está sendo gerada durante os últimos estágios de uma colisão de buraco negro monstruoso.



Se essa interpretação estiver correta, os pesquisadores poderiam aprender muito mais sobre as fases finais de tais fusões, onde as simulações tendem a falhar - uma situação apelidada de 'o problema parsec final'. [Buracos negros do universo em imagens]

O sinal de luz de 3,5 bilhões de anos-luz de distância foi detectado pelo Catalina Real-Time Transient Survey (CRTS), um conjunto de três telescópios na Austrália e nos Estados Unidos que olha para 500 milhões de fontes de luz em 80 por cento do céu observáveis ​​de Terra.

'Nunca houve um conjunto de dados sobre a variabilidade dos quasares que se aproximasse desse escopo antes', disse o principal autor do estudo, George Djorgovski, diretor do Center for Data-Driven Discovery do California Institute of Technology, em um comunicado.

'No passado, os cientistas que estudam a variabilidade dos quasares podem apenas ser capazes de seguir algumas dezenas - ou, no máximo, centenas - de objetos com um número limitado de medições,' Djorgovski disse no comunicado . 'Nesse caso, observamos um quarto de milhão de quasares e conseguimos reunir algumas centenas de pontos de dados para cada um.'

A descoberta foi uma surpresa, já que os pesquisadores estavam originalmente tentando aprender mais sobre como o brilho do quasar varia. Enquanto examinavam os dados, no entanto, eles encontraram 20 quasares que variavam de forma previsível - ao contrário dos sinais caóticos aos quais os pesquisadores estão acostumados.

Uma análise mais aprofundada mostrou que um quasar, chamado PG 1302-102, provavelmente tem dois buracos negros separados por apenas alguns centésimos de ano-luz. Outras fusões observadas anteriormente colocaram esses buracos negros em colisão muito mais distantes - algo entre dezenas e milhares de anos-luz.

Para verificar o sinal, que parece se repetir a cada cinco anos, os pesquisadores trouxeram informações históricas que abrangem a maior parte das últimas duas décadas. Além disso, o espectro de luz revelou algo interessante acontecendo nos gases ao redor do disco, que estão girando tão rapidamente que ficam superaquecidos.

“Quando você olha para as linhas de emissão em um espectro de um objeto, o que você realmente está vendo são informações sobre a velocidade - se algo está se movendo em sua direção ou se afastando de você e com que rapidez. É o efeito Doppler ', disse a coautora Eilat Glikman, professora assistente de física no Middlebury College em Vermont.

partículas de buraco negro escapando

“Com quasares, você normalmente tem uma linha de emissão, e essa linha é uma curva simétrica”, acrescentou Glikman. 'Mas com este quasar, foi necessário adicionar uma segunda linha de emissão com uma velocidade ligeiramente diferente da primeira para ajustar os dados. Isso sugere que algo mais, como um segundo buraco negro, está perturbando este sistema. '

Os pesquisadores não têm certeza do que está causando a repetição do sinal de luz, mas as possibilidades podem incluir jatos de material girando em torno do centro, semelhante a um farol, ou um disco distorcido de material ao redor dos buracos negros que está jogando material nos buracos negros ou 'bloqueando a luz do quasar em intervalos regulares', disse Glikman.

Os resultados da pesquisa foram relatados em 7 de janeiro na revista Nature.

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