p Em um novo estudo, pesquisadores desenvolveram um método inovador para detectar buracos negros supermassivos em colisão. O estudo acaba de ser publicado no Astrophysical Journal e foi liderado pelo pesquisador de pós-doutorado Xingjiang Zhu do Centro de Excelência para Descoberta de Ondas Gravitacionais da ARC (OzGrav) da Monash University. p No centro de cada galáxia do universo, existe um buraco negro supermassivo milhões a bilhões de vezes a massa do sol. Grandes galáxias são montadas a partir de galáxias menores que se fundem, portanto, espera-se que colisões de buracos negros supermassivos sejam comuns no cosmos. Mas a fusão de buracos negros supermassivos permanece ilusória:nenhuma evidência conclusiva de sua existência foi encontrada até agora.

p Uma maneira de procurar essas fusões é por meio da emissão de ondas gravitacionais - ondulações na estrutura do espaço e do tempo. Um par distante de buracos negros supermassivos que se fundem emite ondas gravitacionais à medida que se espiralam em torno um do outro. Uma vez que os buracos negros são tão grandes, cada onda leva muitos anos para passar pela Terra. Os astrônomos usaram uma técnica conhecida como matriz de tempo do pulsar para observar ondas gravitacionais de buracos negros binários supermassivos - até agora sem sucesso.

p Em paralelo, astrônomos têm procurado a colisão de buracos negros supermassivos com a luz. Uma série de fontes candidatas foram identificadas procurando por flutuações regulares no brilho de galáxias distantes chamadas quasares. Quasares são extremamente brilhantes, acredita-se que seja alimentado pelo acúmulo de nuvens de gás em buracos negros supermassivos.

p Se o centro de um quasar contém dois buracos negros orbitando um ao redor do outro (em vez de um único buraco negro), o movimento orbital pode alterar o acúmulo de nuvem de gás e levar a variações periódicas em seu brilho. Centenas de candidatos foram identificados por meio dessas pesquisas, mas os astrônomos ainda não encontraram o sinal definitivo.

p "Se pudermos encontrar um par de buracos negros supermassivos se fundindo, não vai apenas nos dizer como as galáxias evoluíram, mas também revelam a força do sinal da onda gravitacional esperada para os observadores do pulsar, "diz Zhu.

p O estudo OzGrav visa resolver o debate, determinar se algum dos quasares identificados provavelmente será alimentado por buracos negros em colisão. O veredito? Provavelmente não.

p "Desenvolvemos um novo método que nos permite pesquisar um sinal periódico e medir as propriedades do ruído do quasar ao mesmo tempo, "diz Zhu." Portanto, deve produzir uma estimativa confiável da significância estatística do sinal detectado. "

p Aplicando este método a uma das fontes candidatas mais proeminentes, chamado PG1302-102, os pesquisadores encontraram fortes evidências de variabilidade periódica; Contudo, eles argumentaram que é improvável que o sinal seja causado por um par de buracos negros a caminho da colisão. Em vez de, eles descobriram que o modelo comumente assumido, descrevendo as flutuações na luz do gás quente, É falho.

p "Nossos resultados mostram que os quasares são complicados, "diz o colaborador e investigador chefe da OzGrav Eric Thrane." Estamos confiantes de que este novo método nos ajudará a pesquisar colisões de buracos negros supermassivos por meio de uma melhor compreensão dos quasares, bem como da distinção de possíveis sinais. "