Jatos de buracos negros duplos mudam de direção continuamente. O efeito pode explicar os recursos neste mapa de rádio de 5 GHz do 3C 334 e muitas fontes de rádio poderosas no céu. O jato emana do núcleo de uma galáxia (suas estrelas não são visíveis em radiofrequências) a cerca de 10 bilhões de anos-luz da nossa. A imagem se estende por cinco milhões de anos-luz da esquerda para a direita. A estrutura peculiar dos jatos significa uma mudança periódica da direção do jato (precessão), um efeito previsto para jatos de pares de buracos negros. O diagrama de inserção ilustra esquematicamente os processos físicos no par de buracos negros. Os jatos podem se formar em discos de gás ao redor dos buracos negros. A direção dos jatos está ligada ao giro do buraco negro. O eixo de rotação é mostrado como uma seta vermelha. Este último muda de direção periodicamente devido à presença do segundo buraco negro. Crédito:M. Krause / University of Hertfordshire
Nova pesquisa, publicado hoje no jornal Avisos mensais da Royal Astronomical Society , encontrou evidências de um grande número de buracos negros supermassivos duplos, prováveis precursores de eventos de fusão de buracos negros gigantescos. Isso confirma o entendimento atual da evolução cosmológica - que as galáxias e seus buracos negros associados se fundem com o tempo, formando galáxias e buracos negros cada vez maiores.
Astrônomos da Universidade de Hertfordshire, junto com uma equipe internacional de cientistas, olharam mapas de rádio de fontes de jatos poderosos e encontraram sinais que normalmente estariam presentes ao observar buracos negros que orbitam próximos uns dos outros.
Antes de os buracos negros se fundirem, eles formam um buraco negro binário, onde os dois buracos negros orbitam um ao redor do outro. Os telescópios de ondas gravitacionais têm sido capazes de evidenciar a fusão de buracos negros menores desde 2015, medindo as fortes rajadas de ondas gravitacionais que são emitidas quando os buracos negros binários se fundem, mas a tecnologia atual não pode ser usada para demonstrar a presença de buracos negros binários supermassivos.
Buracos negros supermassivos emitem jatos poderosos. Quando buracos negros binários supermassivos orbitam, faz com que o jato que emana do núcleo de uma galáxia mude periodicamente de direção. Astrônomos da Universidade de Hertfordshire estudaram a direção em que esses jatos são emitidos, e variações nessas direções; eles compararam a direção dos jatos com a dos lóbulos de rádio (que armazenam todas as partículas que já passaram pelos canais de jato) para demonstrar que este método pode ser usado para indicar a presença de buracos negros binários supermassivos.
Dr. Martin Krause, autor principal e professor sênior de Astronomia na Universidade de Hertfordshire, disse:"Nós estudamos os jatos em diferentes condições por um longo tempo com simulações de computador. Nesta primeira comparação sistemática com mapas de rádio de alta resolução das fontes de rádio mais poderosas, ficamos surpresos ao encontrar assinaturas compatíveis com a precessão do jato em três quartos das fontes. "
O fato de os jatos mais poderosos estarem associados a buracos negros binários pode ter consequências importantes para a formação de estrelas nas galáxias; estrelas se formam a partir de gás frio, os jatos aquecem esse gás e, assim, suprimem a formação de estrelas. Um jato que sempre segue na mesma direção aquece apenas uma quantidade limitada de gás em sua vizinhança. Contudo, jatos de buracos negros binários mudam de direção continuamente. Portanto, eles podem aquecer muito mais gás, suprimindo a formação de estrelas com muito mais eficiência, e assim contribuindo para manter o número de estrelas nas galáxias dentro dos limites observados.
