A forma recém-descoberta para determinar a rotação dos buracos negros gigantes pode ajudar a lançar luz sobre a evolução destes objetos bizarros e das galáxias que arrastam.
Os astrónomos verificaram a forma como um buraco negro que fica no centro de uma galáxia espiral a 500 milhões de anos-luz da Terra devorou gás e poeira em torno do seu disco de acreção.
Eles foram capazes de medir a distância entre a borda interna do disco e o buraco negro, o qual, por sua vez, permitiu estimar sua rotação.
"Se um buraco negro está a girar, arrasta o espaço e o tempo com ele, e que arrasta o disco de acreção, contendo alimentos do buraco negro", disse o principal autor do estudo Chris Done, da Universidade de Durham, no Reino Unido. "Isso faz com que o buraco negro gire mais rápido - um pouco como um patinador no gelo a fazer uma pirueta".
Os pesquisadores disseram que a técnica poderia ajudar os astrónomos a resolver questões amplas sobre a evolução galáctica, que está intimamente ligada ao crescimento e atividade dos buracos negros supermassivos que se escondem no coração da maioria, se não de todas, as galáxias.
"Compreender esta conexão entre as estrelas numa galáxia e o crescimento de um buraco negro, e vice-versa, é a chave para a compreensão como as galáxias se formam ao longo do tempo cósmico", disse Done. Done e seus colegas usaram o satélite XMM-Newton da Agência Espacial Europeia, para estudar o distante buraco negro supermassivo, que contém mais massa do que 10 milhões de sóis.
Este buraco negro explode quantidades prodigiosas de energia que alimenta o material no seu disco de acreção. O XMM-Newton observou este facto em óptica, comprimentos de onda ultravioleta e raios-X, permitindo aos astrónomos medir a distancia entre o disco e o buraco negro.
Os astrónomos já tinham calculado a rotação dos buracos negros supermassivos antes. Em fevereiro, por exemplo, uma equipa de pesquisa diferente determinou a taxa de rotação do buraco negro no centro de uma galáxia espiral chamada NGC 1365. Esse grupo inferiu a velocidade de centrifugação, medindo a distorção da luz de alta energia emitida por átomos de ferro no disco de acreção.
É difícil descrever a taxa de rotação de buracos negros, porque eles realmente não se traduzem em termos familiares, tais como quilómetros por hora. Por exemplo, a equipe de NGC 1365, que usou observações do XMM-Newton e a sonda NuStar da NASA, afirmou que a taxa de rotação do buraco negro era de 84 por cento do máximo permitido pela teoria da relatividade geral de Einstein.
No novo estudo, Done e a sua equipa estimaram que o buraco negro encontrado a 500 milhões de anos-luz - que está a alimentar um superluminoso "núcleo galáctico ativo", conhecido como PG1244 026 - tem uma taxa relativamente baixa de rotação.
O estudo foi publicado online a 29 de Julho na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "Melhor dados de alta energia são necessários para determinar se este novo método dá uma estimativa da rotação, que é consistente com aquela derivado a partir da linha de ferro, ou se, em vez disso, revela a falta de compreensão de emissão contínua do disco e/ou da reflexão de disco", conclui a equipa.
