Os astrónomos observaram, pela primeira vez, definitivamente um buraco negro supermassivo ejetado da sua galáxia, viajando a surpreendentes 2,2 milhões de milhas por hora (1.000 quilómetros por segundo). A descoberta, feita através do Telescópio Espacial James Webb (JWST), confirma um fenómeno anteriormente teórico: os buracos negros podem ser expulsos violentamente das garras gravitacionais das suas galáxias hospedeiras. Este buraco negro ejetado, com uma massa dez milhões de vezes superior à do nosso Sol, está a atravessar o par de galáxias da “Coruja Cósmica”, deixando para trás um rasto visível de matéria perturbada.
A primeira fuga confirmada
O buraco negro fugitivo foi inicialmente identificado usando o Telescópio Espacial Hubble em 2023. A chave era um raio de luz peculiar que não podia ser explicado por nenhum mecanismo conhecido… até agora. As observações do JWST verificaram que esta faixa é na verdade uma onda de choque causada pela velocidade extrema do buraco negro. Ele está empurrando um “choque de arco” de matéria do tamanho de uma galáxia à sua frente, enquanto simultaneamente arrasta uma cauda de 200.000 anos-luz para trás, onde o gás está se acumulando e desencadeando a formação de estrelas.
“As forças necessárias para desalojar um buraco negro tão massivo são enormes, mas previu-se que tais fugas deveriam ocorrer”, diz Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, o líder da equipa. Este buraco negro está atualmente a 230.000 anos-luz de sua galáxia natal original.
Como os buracos negros se tornam fugitivos?
A explicação mais provável é que o buraco negro foi ejetado durante uma colisão galáctica. Quando duas galáxias se fundem, os seus buracos negros supermassivos centrais acabarão por espiralar um em direção ao outro. Existem duas maneiras principais pelas quais isso pode resultar em uma ejeção:
- Fusão de Buracos Negros: Os dois buracos negros colidem, liberando intensas ondas gravitacionais que dão ao buraco negro combinado resultante um enorme “impulso”. Este chute pode ser forte o suficiente para ejetá-lo completamente.
- Interação de três corpos: Se uma das galáxias já contém um sistema binário de buracos negros, o buraco negro que se aproxima da outra galáxia desestabiliza o sistema. Um dos três buracos negros é então ejetado violentamente.
A equipe acredita que o primeiro cenário – uma fusão seguida de um chute poderoso – é a causa mais provável para esta fuga em particular.
A Onda de Choque e a Formação Estelar
A velocidade extrema do buraco negro comprime o gás circundante numa onda de choque, desencadeando a formação de estrelas no seu rasto. Este processo cria um rasto de novas estrelas, com uma massa combinada cerca de 100 milhões de vezes a do nosso Sol. A descoberta revela um mecanismo inteiramente novo para a formação de estrelas: estrelas nascendo no que parece ser um espaço vazio, longe de qualquer galáxia.
O que isso significa para o futuro
As fusões galácticas são comuns, o que significa que buracos negros supermassivos em fuga também podem ser generalizados. Esta descoberta abre a porta à descoberta de mais destes objetos invasores, que poderão ter impactos significativos noutras galáxias que encontrem. Uma colisão com outra galáxia resultaria numa onda de choque espetacular, comprimindo gás e criando novas estrelas em grande escala.
Felizmente, a 9 mil milhões de anos-luz de distância, a Coruja Cósmica está demasiado distante para representar qualquer ameaça à nossa galáxia. A equipa planeia agora usar futuros telescópios como o Telescópio Espacial Romano e o Euclides para procurar buracos negros adicionais em fuga.
“Tudo nesta pesquisa me surpreendeu… confirmá-la com o JWST foi simplesmente incrível”, diz van Dokkum. A descoberta confirma que as fugas de buracos negros, antes teóricas, são um fenómeno real no Universo, remodelando a nossa compreensão da evolução galáctica.
