A 4 bilhões de anos-luz de nós, uma galáxia ativa recentemente iluminou o céu de maneira espetacular. OJ 287, conhecida por seu núcleo extremamente brilhante, esconde na verdade um fenômeno raro e intrigante: um sistema binário de buracos negros em interação violenta. Uma observação recente revela que um dos buracos negros atravessou o disco de acreção do outro, gerando brevemente um quasar duplo.
Representação artística dos jatos duplos do quasar no coração da galáxia blazar OJ 287.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC) e M. Mugrauer (AIU Jena)
Um quasar representa o núcleo extremamente ativo de uma galáxia distante, alimentado por um buraco negro supermassivo que devora matéria a um ritmo frenético. Parte dessa matéria é expulsa em dois poderosos jatos opostos a uma velocidade próxima à da luz. Quando esses jatos estão direcionados para a Terra, observamos um blazar, cujo brilho é particularmente intenso.
OJ 287 é um dos blazares mais próximos, visível com grandes telescópios amadores. Observações históricas mostram que a cada 12 anos, seu brilho aumenta significativamente. Em 2014, Pauli Pihajoki, doutorando na Universidade de Turku, sugeriu que essa variação era causada pela presença de um segundo buraco negro, menos massivo, em órbita ao redor do principal. Essa interação perturbava periodicamente o disco de acreção, gerando erupções de matéria.
Em novembro de 2021, o satélite TESS da NASA temporariamente abandonou suas pesquisas de exoplanetas para observar OJ 287. Ele foi acompanhado pelos telescópios Swift e Fermi, além de vários observatórios terrestres. Em 12 de novembro, o TESS observou uma explosão de luminosidade durante 12 horas, atribuída a um jato produzido pelo segundo buraco negro. Essa erupção liberou tanta energia quanto 100 galáxias ao mesmo tempo.
Essa descoberta permite confirmar as massas dos buracos negros: 18,35 bilhões de massas solares para o principal e 150 milhões para o secundário. Essa observação, a primeira do tipo, abre caminho para a detecção de muitos outros sistemas binários semelhantes. Além disso, esses buracos negros emitem ondas gravitacionais de baixa frequência, detectáveis pelos sistemas de cronometragem de pulsares.
Esses sistemas binários desempenham um papel crucial no crescimento dos buracos negros supermassivos. Durante sua fusão, eles geram ondas gravitacionais. Embora essas ondas sejam fracas demais para serem detectadas pelo LIGO, o futuro detector espacial LISA poderá captá-las. Os resultados dessas observações foram publicados em 11 de junho no
The Astrophysical Journal.
Fonte: The Astrophysical Journal