Os astrónomos observam uma galáxia distante arrancar “alimento”, ou material geral, e fluir para o seu buraco negro supermassivo central. Como as regiões de alimentação dos buracos negros são mais brilhantes do que a luminosidade combinada de cada estrela na sua galáxia hospedeira, isto levou a uma mudança drástica no brilho ao longo de 20 anos. A galáxia faminta deste buraco negro central é marcada por um escurecimento de 95%, até 5% do seu brilho original.
Esta descoberta é significativa porque demonstra atividade Buracos negros supermassivos Pode mudar radicalmente ao longo de escalas de tempo semelhantes às vidas humanas – em vez de milhares de anos, como sugerem os modelos actuais. Como a primeira evidência desta rápida “fome”, a descoberta poderá provocar uma mudança nos actuais modelos de alimentação dos buracos negros, uma vez que tais mudanças demoram mais tempo a ocorrer.
Quando buracos negros supermassivos estão rodeados por uma grande quantidade de gás e poeira, a sua imensa influência gravitacional faz com que esta estrutura em forma de disco, chamada disco de acreção, brilhe intensamente. Esta região de despensa cósmica com um buraco negro alimentador no seu coração é chamada de núcleo galáctico ativo (AGN) e pode ser tão brilhante que ultrapassa a luminosidade combinada de cada estrela na galáxia hospedeira circundante. À medida que o fluxo de gás no disco de acreção diminui, a luminosidade do AGN diminui se a despensa do buraco negro não for reabastecida. Isso parece estar acontecendo nesta galáxia.
“É fascinante que um núcleo galáctico ativo possa alterar o seu brilho tão dramaticamente num período de tempo tão curto, e esta diminuição é causada por uma grande mudança na taxa de acreção no buraco negro supermassivo,” disse o líder da equipa, Tomogi Morokuma, do Instituto de Tecnologia de Chiba. disse em um comunicado. “Usando dados de pesquisas de campo amplo como a HyperSupreme-Cam, encontraremos muitos mais objetos desse tipo e aprenderemos como os buracos negros supermassivos se fecham e reiniciam.”
Um buraco negro supermassivo é mantido em uma dieta rigorosa
Uma equipe internacional de astrônomos descobriu este buraco negro na galáxia J0218−0036. Eles mergulharam em duas décadas de dados astronômicos de arquivo e gradualmente os deixaram de lado enquanto comparavam imagens de câmera hiper-suprema (HSC) do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Telescópio Subaru.
Revelou um declínio de 95% na luz ao longo de 20 anos. Isto é extremo em comparação com a variação típica no brilho do AGN, que é de cerca de 30%. A equipe continuou sua investigação do AGN usando observações feitas ao longo de 70 anos, e deste AGN o Gran Telescopio Canarias (GTC), o Telescópio Subaru e o Observatório WM Keckbem como uma série de radiotelescópios. Isso nos permitiu monitorar mudanças no brilho em uma faixa de comprimentos de onda, desde raios X até radiação infravermelha.
Após esta investigação, a equipa determinou que a taxa de fluxo de gás do disco para o buraco negro supermassivo foi reduzida em cerca de 98% ao longo de sete anos. Isto disse aos investigadores que o fornecimento de material para o disco de acreção estava a diminuir rapidamente.
Os investigadores confirmaram que o fornecimento de alimentos ao buraco negro foi interrompido, descartando a possibilidade de uma nuvem de gás ter passado em frente do disco de acreção e bloqueado temporariamente a sua luz. Eles determinaram que tais inibições não poderiam explicar as mudanças nos vários comprimentos de onda da luz que estudaram.
Embora a conclusão de um corte no fornecimento de gás a este AGN e o reabastecimento gradual do disco de acreção que alimenta o buraco negro supermassivo seja certa, a equipa não pode ter certeza do que causou esta cessação. Embora o mecanismo permaneça envolto em mistério, a investigação mostra que as mudanças na massa dos buracos negros supermassivos nem sempre demoram milhares de anos, como se pensava anteriormente.
“Este material mostra uma variabilidade rápida que não pode ser explicada por modelos padrão. Ele fornece um importante caso de teste para o desenvolvimento de novos modelos teóricos”, disse Toshihiro Kawaguchi, membro da equipe, da Universidade de Toyama. “Investigamos quais condições físicas podem reproduzir o comportamento observado”.
O estudo da equipe foi publicado na revista Publicações da Sociedade Astronômica do Japão (PASJ).
