p Uma equipe de astrofísicos liderada pela Universidade de Columbia descobriu uma dúzia de buracos negros reunidos em torno de Sagitário A * (Sgr A *), o buraco negro supermassivo no centro da Galáxia da Via Láctea. A descoberta é a primeira a apoiar uma previsão de décadas, abrindo uma miríade de oportunidades para entender melhor o universo. p "Tudo o que você gostaria de aprender sobre a forma como grandes buracos negros interagem com pequenos buracos negros, você pode aprender estudando esta distribuição, "disse o astrofísico Chuck Hailey da Columbia, co-diretor do Laboratório de Astrofísica de Columbia e autor principal do estudo. "A Via Láctea é realmente a única galáxia que temos onde podemos estudar como os buracos negros supermassivos interagem com os pequenos porque simplesmente não podemos ver suas interações em outras galáxias. Em certo sentido, este é o único laboratório de que dispomos para estudar este fenômeno. "

p O estudo aparece na edição de 5 de abril da Natureza .

p Por mais de duas décadas, pesquisadores têm procurado sem sucesso por evidências para apoiar a teoria de que milhares de buracos negros circundam buracos negros supermassivos (SMBHs) no centro de grandes galáxias.

p "Existem apenas cerca de cinco dúzias de buracos negros conhecidos em toda a galáxia - 100, 000 anos-luz de largura - e deve haver 10, 000 a 20, 000 dessas coisas em uma região de apenas seis anos-luz de largura que ninguém foi capaz de encontrar, "Hailey disse, acrescentando que extensas pesquisas infrutíferas foram feitas para buracos negros em torno de Sgr A *, o SMBH mais próximo da Terra e, portanto, o mais fácil de estudar. "Não há muitas evidências confiáveis."

p Ele explicou que Sgr A * é cercado por um halo de gás e poeira que fornece o terreno fértil perfeito para o nascimento de estrelas massivas, que vivem, morrer e pode se transformar em buracos negros lá. Adicionalmente, buracos negros de fora da auréola caem sob a influência do SMBH à medida que perdem sua energia, fazendo com que eles sejam puxados para as proximidades do SMBH, onde eles são mantidos cativos por sua força.

p Embora a maioria dos buracos negros aprisionados permaneça isolada, alguns capturam e ligam-se a uma estrela que passa, formando um binário estelar. Os pesquisadores acreditam que há uma grande concentração desses buracos negros isolados e acoplados no Centro Galáctico, formando uma cúspide de densidade que fica mais congestionada à medida que a distância para o SMBH diminui.

p No passado, tentativas fracassadas de encontrar evidências de tal cúspide concentraram-se em procurar a explosão brilhante de brilho de raios-X que às vezes ocorre em binários de buracos negros

p "É uma maneira óbvia de querer procurar buracos negros, "Hailey disse, "mas o Centro Galáctico está tão longe da Terra que essas explosões são fortes e brilhantes o suficiente para ver cerca de uma vez a cada 100 para 1, 000 anos. "Para detectar binários de buracos negros então, Hailey e seus colegas perceberam que precisariam procurar pelo mais fraco, mas raios X mais estáveis ​​emitidos quando os binários estão em um estado inativo.

p "Seria tão fácil se binários de buracos negros rotineiramente emitissem grandes explosões como os binários de estrelas de nêutrons fazem, mas eles não, então tivemos que pensar em outra maneira de procurá-los, "Hailey disse." Isolado, buracos negros não acasalados são apenas negros - eles não fazem nada. Portanto, procurar buracos negros isolados também não é uma maneira inteligente de encontrá-los. Mas quando os buracos negros acasalam com uma estrela de baixa massa, o casamento emite rajadas de raios-X que são mais fracas, mas consistente e detectável. Se pudéssemos encontrar buracos negros acoplados a estrelas de baixa massa e soubermos que fração de buracos negros se acasalará com estrelas de baixa massa, poderíamos inferir cientificamente a população de buracos negros isolados lá fora. "

p Hailey e seus colegas recorreram a dados de arquivo do Observatório de Raios-X Chandra para testar sua técnica. Eles procuraram assinaturas de raios-X de binários de baixa massa de buracos negros em seu estado inativo e foram capazes de encontrar 12 dentro de três anos-luz, de Sgr A *. Os pesquisadores então analisaram as propriedades e distribuição espacial dos sistemas binários identificados e extrapolaram de suas observações que deve haver algo entre 300 a 500 buracos negros binários de baixa massa e cerca de 10, 000 buracos negros isolados na área em torno do Sgr A *.

p "Esta descoberta confirma uma teoria importante e as implicações são muitas, "Hailey disse." Vai avançar significativamente a pesquisa de ondas gravitacionais porque saber o número de buracos negros no centro de uma galáxia típica pode ajudar a prever melhor quantos eventos de ondas gravitacionais podem estar associados a eles. Todas as informações de que os astrofísicos precisam está no centro da galáxia. "

p Os co-autores de Hailey no artigo incluem:Kaya Mori, Michael E. Berkowitz, e Benjamin J. Hord, todos da Columbia University; Franz E. Bauer, do Instituto de Astrofísica, Facultad de Física, Pontificia, Universidad Católica de Chile, Millennium Institute of Astrophysics, Vicuña Mackenna, e o Instituto de Ciências Espaciais; e Jaesub Hong, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.