Uma equipe internacional de astrônomos usou o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para criar a imagem mais detalhada já feita do gás em torno de dois buracos negros supermassivos em uma galáxia em fusão.

400 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Ophiuchus, duas galáxias estão colidindo uma com a outra e formando uma galáxia que conhecemos como NGC 6240. Esta galáxia de formato peculiar já foi observada muitas vezes antes, pois é relativamente perto. Mas o NGC 6240 é complexo e caótico. A colisão entre as duas galáxias ainda está em andamento, trazendo na queda dois crescentes buracos negros supermassivos

que provavelmente se fundirá como um buraco negro maior.

Para entender o que está acontecendo no NGC 6240, astrônomos querem observar a poeira e o gás ao redor dos buracos negros em detalhes, mas as imagens anteriores não eram nítidas o suficiente para fazer isso. Novas observações do ALMA aumentaram a resolução das imagens por um fator de dez, mostrando pela primeira vez a estrutura do gás frio na galáxia, mesmo dentro da esfera de influência dos buracos negros.

"A chave para entender este sistema de galáxias é o gás molecular, "explicou Ezequiel Treister, da Pontificia Universidad Católica de Santiago, Chile. “Este gás é o combustível necessário para formar estrelas, mas também alimenta os buracos negros supermassivos, o que lhes permite crescer. "

A maior parte do gás está localizada em uma região entre os dois buracos negros. Observações menos detalhadas feitas anteriormente sugeriram que esse gás pode ser um disco giratório. "Não encontramos nenhuma evidência para isso, "disse Treister." Em vez disso, vemos um fluxo caótico de gás com filamentos e bolhas entre os buracos negros. Parte desse gás é ejetado para fora com velocidades de até 500 quilômetros por segundo. Não sabemos ainda o que causa esses fluxos. "

Outra razão para observar o gás com tanto detalhe é que ele ajuda a determinar a massa dos buracos negros. "Modelos anteriores, com base nas estrelas circundantes, indicou que os buracos negros eram muito mais massivos do que esperávamos, cerca de um bilhão de vezes a massa do nosso Sol, "disse Anne Medling, da Universidade de Toledo em Ohio." Mas essas novas imagens do ALMA pela primeira vez nos mostraram quanto gás é capturado dentro da esfera de influência dos buracos negros. Esta massa é significativa, e, portanto, agora estimamos que as massas dos buracos negros sejam menores:cerca de algumas centenas de milhões de vezes a massa do nosso sol. Com base nisso, pensamos que a maioria das medições anteriores de buracos negros em sistemas como este podem estar erradas em 5 a 90 por cento. "

O gás também ficou ainda mais próximo dos buracos negros do que os astrônomos esperavam. "Ele está localizado em um ambiente muito extremo, "explicou Medling." Achamos que ela acabará caindo no buraco negro, ou será ejetado em alta velocidade. "

Os astrônomos não encontram evidências de um terceiro buraco negro na galáxia, que outra equipe recentemente afirmou ter descoberto. "Não vemos gás molecular associado a este alegado terceiro núcleo, "disse Treister." Pode ser um aglomerado de estrelas local em vez de um buraco negro, mas precisamos estudá-lo muito mais para dizer algo sobre ele com certeza. "

A alta sensibilidade e resolução do ALMA são cruciais para aprender mais sobre buracos negros supermassivos e o papel do gás na interação das galáxias. "Esta galáxia é tão complexa, que nunca poderíamos saber o que está acontecendo dentro dele sem essas imagens de rádio detalhadas, "disse Loreto Barcos-Muñoz, do Observatório Nacional de Radioastronomia de Charlottesville, Virgínia. "Agora temos uma ideia melhor da estrutura 3-D da galáxia, o que nos dá a oportunidade de entender como as galáxias evoluem durante os últimos estágios de uma fusão em andamento. Em algumas centenas de milhões de anos, esta galáxia será completamente diferente. "