Astrônomos da Universidade da Califórnia em Berkeley descobriram algo inédito: um buraco negro gigante “escondido” nas regiões externas de uma galáxia, a milhares de anos-luz de seu centro — onde, por sinal, já existe outro buraco negro supermassivo ativo. O achado indica que a galáxia em questão tem não apenas um, mas dois buracos negros devorando matéria, e que, um dia, eles podem se fundir e gerar ondas gravitacionais de proporções impressionantes. O buraco negro recém-descoberto foi identificado graças a um fenômeno conhecido como evento de ruptura de maré (ou TDE, na sigla em inglês), que ocorre quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro e é despedaçada pela força gravitacional.
O processo faz com que parte da estrela seja engolida, enquanto o restante é lançado para fora, gerando uma explosão de luz intensa, especialmente em raios X. “Normalmente, esperamos encontrar buracos negros supermassivos no centro das galáxias, como é o caso do nosso Sagitário A*, no coração da Via Láctea”, explica Yuhan Yao, pesquisadora da UC Berkeley e autora principal do estudo. “Mas este está a cerca de 2.600 anos-luz do centro. É o primeiro TDE opticamente identificado fora do núcleo de uma galáxia.”
A galáxia hospedeira, localizada a cerca de 600 milhões de anos-luz da Terra, já abriga em seu centro um buraco negro gigantesco, com cerca de 100 milhões de vezes a massa do Sol. Mas agora sabemos que ele tem companhia: outro buraco negro, com 1 milhão de massas solares, vagando pelas redondezas. Esse tipo de configuração não é exatamente inesperado. Como as galáxias frequentemente colidem e se fundem ao longo do tempo, é razoável imaginar que seus buracos negros centrais também acabem se encontrando e, eventualmente, se fundindo. Porém, até se “esbarrarem”, esses buracos negros extras podem ficar vagando pela galáxia em modo furtivo — só revelando sua presença ao devorar estrelas ou nuvens de gás. O evento, batizado de AT2024tvd, foi detectado pelo Zwicky Transient Facility (ZTF), um observatório em Palomar, na Califórnia, especializado em registrar fenômenos cósmicos repentinos e luminosos. O sinal foi confirmado por telescópios como o Hubble, o Chandra (raios X) e o Very Large Array (radiofrequência).
Sinais de uma futura colisão?
A descoberta de AT2024tvd traz esperança de que mais buracos negros “errantes” possam ser identificados por meio de levantamentos ópticos. Ela também reforça a importância de missões como o LISA, o observatório espacial europeu planejado para detectar ondas gravitacionais geradas pela fusão de buracos negros supermassivos. O LISA complementará iniciativas como o LIGO e o Virgo, que detectam colisões de buracos menores.
Se os dois buracos negros identificados estiverem de fato se aproximando, sua eventual fusão pode acontecer dentro de bilhões de anos — e produzir uma quantidade colossal de ondas gravitacionais. Embora ainda não saibamos ao certo como esse segundo buraco negro foi parar ali, os cientistas levantam hipóteses: ele pode ter vindo de uma galáxia menor que foi absorvida no passado, ou até ter sido expulso do centro da galáxia em uma interação de três buracos negros.
Uma nova fronteira para a astronomia
A partir de agora, os pesquisadores pretendem expandir a busca por TDEs descentralizados, o que pode ajudar a entender melhor a frequência de colisões entre galáxias e a evolução dos buracos negros supermassivos. “Essa é a primeira vez que conseguimos detectar um buraco negro errante por meio de um TDE em um levantamento óptico”, diz Yao. “Isso abre um novo caminho para explorar uma população de buracos negros que até agora era praticamente invisível para nós.”
