Novas sugestões de pesquisa da presença de galáxias não convencionais contendo 2 buracos negros

Entre os astrônomos, ele tem sido bem estabelecido que a maioria das galáxias sediar um buraco negro em seu centro. Mas galáxias que hospedam um par de buracos negros permaneceu teórica.

Os resultados da pesquisa da equipe apareceu em The Astrophysical Journal junho em 19, 2020, em um artigo intitulado "procura sistemática de periodicidade de raios gama em núcleos galácticos ativos detectados por Large Area Telescope do Fermi."

"Em geral, os buracos negros supermassivos são caracterizadas por massas de mais de um milhão de massas de que do nosso Sol", disse Pablo Pénil, principal autor do estudo e um Ph.D. estudante na Universidad Complutense de Madrid, na Espanha. "Alguns desses buracos negros supermassivos, conhecidos como núcleos galácticos ativos (AGN) foram encontrados para acelerar partículas a uma velocidade próxima à da luz em feixes colimados chamados jatos. A emissão destes jatos é detectado ao longo de todo o espectro eletromagnético, mas a maioria sua energia é liberada na forma de raios gama ".

Os raios gama, que são a forma mais extrema de luz, são detectados pelo Large Area Telescope a bordo Fermi Gamma-ray Space Telescope da NASA. AGN são caracterizadas por variações bruscas e imprevisíveis em brilho.

"Identificar padrões regulares em sua emissão de raios gama é como olhar para o mar tempestuoso e procurando o pequeno conjunto regular de ondas causadas por, digamos, a passagem de um pequeno barco", disse Pénil. "Torna-se muito difícil muito rapidamente."

A equipe realizou o primeiro passo difícil de identificar um grande número de galáxias que emite periodicamente ao longo dos anos e está tentando resolver a questão do que está produzindo esse comportamento periódica nestes AGN. Várias das explicações possíveis são fascinantes.

"O próximo passo será a preparação de campanhas observacionais com outros telescópios para acompanhar de perto nessas galáxias e espero desvendar as razões por trás destas observações convincentes", disse o co-autor Marco Ajello, um professor associado na Faculdade de departamento de física da Ciência e astronomia na Universidade de Clemson. "Temos algumas possibilidades em mente, a partir de efeitos farol produzidos pelos jatos para modulações no fluxo da matéria para o buraco negro, mas uma solução muito interessante seria que periodicidade é produzido por um par de buracos negros supermassivos que giram em torno de si . Entender a relação desses buracos negros com seu meio ambiente será essencial para um quadro completo de formação de galáxias."

Graças a uma década de observações Fermi-LAT, a equipe foi capaz de identificar a repetição de sinais de raios gama ao longo dos ciclos de alguns anos. Em média, essas emissões repetida a cada dois anos.

"Nosso estudo representa o trabalho mais completo até à data sobre a busca de periodicidade em raios gama, um estudo que será fundamental para derivar idéias sobre a origem deste comportamento peculiar," disse o co-autor Alberto Domínguez, Ph.D. da Pénil supervisor em Madrid e também um ex-pesquisador de pós-doutorado no grupo de Ajello em Clemson. "Temos usado nove anos de observações contínuas LAT todo o céu. Entre os mais de dois mil AGN analisados, apenas cerca de uma dúzia de se destacar para este intrigante emissão cíclica."

O alargamento da amostra limitado de emissores periódicas constitui um salto em frente importante para a compreensão dos processos físicos subjacentes nestas galáxias.

"Anteriormente apenas dois blazars foram conhecidos para mostrar mudanças periódicas em seu brilho de raios gama. Graças ao nosso estudo, podemos dizer com confiança que este comportamento está presente em 11 outras fontes", disse o co-autor Sara Buson, professor da Universidade de Würzburg, na Alemanha. "Além disso, nosso estudo encontrou 13 outras galáxias com notas de emissão cíclica. Mas a confiança confirmar isso, precisamos esperar por Fermi-LAT de recolher ainda mais dados."

fonte: Clemson University. "New research hints at the presence of unconventional galaxies containing 2 black holes: An international team of astronomers identifies periodic gamma-ray emissions from 11 active galaxies." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200619143440.htm>.