Uma nova pesquisa liderada pela Universidade Estadual de Montana revelou mais de uma dúzia de buracos negros massivos em galáxias anãs que antes eram consideradas muito pequenas para hospedá-los, e surpreendeu os cientistas com sua localização dentro das galáxias.

O estudo, liderado pela astrofísica da MSU Amy Reines, pesquisou 111 galáxias anãs dentro de um bilhão de anos-luz da Terra usando o Karl G. Jansky Very Large Array da National Science Foundation no National Radio Astronomy Observatory, duas horas fora de Albuquerque, nas planícies do Novo México. Reines identificou 13 galáxias que "quase certamente" hospedam buracos negros massivos e descobriu algo inesperado:a maioria dos buracos negros não estava no local que ela antecipou.

"Todos os buracos negros que eu tinha encontrado antes estavam no centro das galáxias, "disse Reines, professor assistente do Departamento de Física da Faculdade de Letras e Ciências e pesquisador do eXtreme Gravity Institute da MSU. "Eles estavam vagando pela periferia. Fiquei maravilhado quando vi isso."

O eXtreme Gravity Institute reúne físicos e astrônomos para estudar fenômenos onde as forças da gravidade são tão fortes que confundem a separação entre espaço e tempo, como o big bang, estrelas de nêutrons e buracos negros.

Existem dois tipos principais de buracos negros, áreas incrivelmente densas do espaço com atração gravitacional forte o suficiente para capturar luz. Menor, buracos negros estelares se formam à medida que grandes estrelas morrem e têm cerca de 10 vezes a massa do nosso sol, de acordo com Reines. O outro tipo, conhecidos como buracos negros supermassivos ou massivos, tendem a ser encontrados no centro das galáxias e podem ter milhões ou até bilhões de massas do nosso sol. Os cientistas não sabem como são criados.

A via Láctea, uma galáxia espiral que consiste em algo entre 100 e 400 bilhões de estrelas, tem um enorme buraco negro em seu centro, Sagitário A *. Galáxias anãs podem ter qualquer forma, mas são muito menores do que a Via Láctea, com até alguns bilhões de estrelas.

Os resultados de Reines confirmam as previsões de simulações de computador recentes por Jillian Bellovary, professor assistente do Queensborough Community College de Nova York e pesquisador associado do American Museum of Natural History, que postulou que os buracos negros podem frequentemente estar fora do centro em galáxias anãs devido à forma como as galáxias interagem conforme se movem através do espaço. As descobertas podem mudar a forma como os cientistas procuram por buracos negros em galáxias anãs no futuro.

"Precisamos expandir as pesquisas para atingir toda a galáxia, não apenas os núcleos onde esperávamos que os buracos negros estivessem, "Reines disse.

Artigo de Reines, "Uma nova amostra de enormes buracos negros (errantes) em galáxias anãs a partir de observações de rádio de alta resolução, "foi publicado em 3 de janeiro na Astrophysical Journal , e Reines relatou as descobertas na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Honolulu, Havaí, em 5 de janeiro.

Reines tem procurado buracos negros nos céus há uma década. Como estudante de pós-graduação na Universidade da Virgínia, ela se concentrou na formação de estrelas em galáxias anãs, mas em sua pesquisa ela encontrou outra coisa que capturou seu interesse:um enorme buraco negro "em uma pequena galáxia anã onde não deveria estar".

Trinta milhões de anos-luz da Terra, a galáxia anã Henize 2-10 era considerada pequena demais para hospedar um buraco negro massivo. A sabedoria convencional nos diz que todas as galáxias massivas com um componente esferoidal têm um buraco negro massivo, Reines explicou, e pequenas galáxias anãs não. No entanto, Reines encontrou um no centro da galáxia anã. Foi um momento "eureka", ela disse. Suas descobertas foram publicadas no jornal Natureza em 2011 e Reines voltou sua pesquisa para a busca de outros buracos negros em galáxias anãs.

"Assim que comecei a procurar essas coisas de propósito, Comecei a encontrar um monte de gente, "Reines disse.

Sua próxima busca no universo mudou para dados visuais em vez de sinais de rádio. Ele descobriu mais de 100 possíveis buracos negros na primeira pesquisa sistemática de uma amostra pai de mais de 40, 000 galáxias anãs. Para sua última pesquisa, descrito no artigo divulgado este mês, Reines queria voltar e procurar assinaturas de rádio nessa amostra, que ela disse que lhe permitiria encontrar buracos negros massivos em galáxias anãs formadoras de estrelas. Apenas uma galáxia foi identificada usando os dois métodos.

"Existem muitas oportunidades para fazer novas descobertas porque estudar buracos negros em galáxias anãs é um novo campo, "ela disse." As pessoas são definitivamente cativadas por buracos negros. Eles são objetos misteriosos e fascinantes. "

As descobertas de Reines despejaram nova energia na busca de buracos negros em galáxias anãs, abrindo novas áreas da astrofísica enquanto ela e outros cientistas tentam descobrir como esses enormes buracos negros se formam.

"Quando novas descobertas quebram nosso entendimento atual de como as coisas funcionam, encontramos ainda mais perguntas do que antes, "disse Yves Idzerda, chefe do Departamento de Física da MSU.