Numa galáxia a quatro mil milhões de anos-luz de distância, três buracos negros de enorme massa estão presos numa dança apertada, uma espécie de tango cósmico. Constituem, até à data, o sistema descoberto deste tipo em que os buracos negros se encontram mais próximos entre si e os dados apontam para que estes sistemas sejam mais comuns do que se pensava.

"O que é mais extraordinário para mim é que estes buracos negros, que se situam bem no limite da Teoria da Relatividade Geral de Einstein, estão a orbitar-se a uma velocidade que é 300 vezes a velocidade do som na Terra", disse o principal autor do trabalho, Roger Deane, da Universidade da Cidade do Cabo num comunicado de imprensa.

"E não é tudo, pois combinando os sinais obtidos a partir de telescópios de rádio em quatro continentes somos capazes de observar este sistema exótico a um terço da distância que atravessa o Universo. Dá-me uma grande emoção, pois isto é apenas o início de uma longa lista de descobertas que se tornarão possíveis com o Square Kilometer Array". O Square Kilometer Array será o maior radiotelescópio do mundo e deverá ficar pronto em 2017.

O sistema, que tem o nome de SDSS J150243.091111557.3, foi identificado pela primeira vez como um quasar, há quatro anos. Mas o seu espectro era ligeiramente estranho com a linha de emissão de oxigénio duplamente ionizado [OIII] dividida em dois picos, em vez de um.

Uma explicação possível sugeriu que havia dois buracos negros activos de grande massa escondidos no núcleo da galáxia.

Tipicamente, uma galáxia activa mostra linhas de emissão estreitas de um único pico, que resultam de uma região circundante de gás ionizado, disse Deane ao site Universe Today. O facto de esta galáxia activa mostrar linhas de emissão de pico duplo, sugere que há duas regiões vizinhas de gás ionizado e, por conseguinte, dois buracos negros activos de grande massa.

Mas um dos buracos negros de grande massa estava envolto em poeira. Então, Deane e seus colegas aprofundaram um pouco mais, usando uma técnica chamada VLBI (Very Long Baseline Interferometry), que é um meio de ligar telescópios, combinando sinais separados até 10 mil quilómetros, para fazer observações com um detalhe 50 vezes superior ao do Telescópio Espacial Hubble.

Observações a partir da rede VLBI Europeia - um array de antenas europeias, chinesas, russas e sul-americanas - revelou que o buraco negro de grande massa coberto de poeira eram afinal dois, tratando-se no total de um sistema de três buracos negros de grande massa.

"Isto é que foi uma verdadeira surpresa", disse Deane. "O nosso objectivo era o de confirmar dois supostos buracos negros. Não esperávamos que um deles fossem na realidade dois, o que só poderia ser revelado pela Rede VLBI Europeia devido ao grande detalhe que é capaz de conseguir."

Deane e os seus colegas observaram seis galáxias semelhantes antes de encontrarem o primeiro trio. O facto de terem encontrado um tão rapidamente sugere que eles sejam mais comuns do que se pensava.

Até agora, apenas eram conhecidos quatro sistemas de buracos negros triplos, com o par mais próximo a distar 2,4 quiloparsecs - cerca de 2000 vezes a distância da Terra à estrela Próxima Centauri. Mas neste novo trio o par mais próximo está afastado por apenas 140 parsecs - cerca de 10 vezes essa mesma distância.

Embora Deane e os seus colegas contassem com a resolução fenomenal da técnica VLBI para conseguirem separar em termos espaciais os dois buracos negros mais próximos, também mostraram que a sua presença pode ser inferida a partir de características de mais larga escala. Por exemplo, o movimento orbital do buraco negro é estampado nos seus grandes jactos, distorcendo-os para formas de tipo helicoidal. Isto pode servir de ferramenta para os telescópios mais pequenos poderem encontrá-los com mais eficácia.

"Se o resultado se mantiver, será excelente", disse o especialista em binários de buracos negros de grande massa, Jessie Runnoe, da Universidade Estadual da Pensilvânia. E esta pesquisa tem, com efeito, várias implicações para a compreensão de mais fenómenos:

Lança uma luz sobre a evolução das galáxias - dois ou três buracos negros de grande massa são a prova cabal de que as galáxias se fundiram umas nas outras. Olhando para estas galáxias em detalhe, os astrónomos podem compreender como evoluíram para as formas e tamanhos actuais.

Lança também uma luz sobre um fenómeno conhecido por radiação gravitacional. A Teoria Geral da Relatividade de Einstein prevê que, quando um dos dois ou três buracos negros de grande massa se move para dentro em espiral, as ondas gravitacionais - ondulações no tecido do espaço-tempo – propagam-se no espaço.

Futuros radiotelescópios deverão ser capazes de medir as ondas gravitacionais de tais sistemas à medida que as suas órbitas decaem.

"O Square Kilometer Array irá permitir encontrar e estudar estes sistemas em detalhe, e levar-nos-á a compreender muito melhor como os buracos negros vão dando forma às galáxias ao longo da história do Universo", disse o coautor Matt Jarvis, das Universidades de Oxford e de Western Cape.

A pesquisa foi publicada a 25 de Junho na revista Nature.

Fonte da notícia: http://www.universetoday.com/112788/three-supermassive-black-holes-tango-in-a-distant-galaxy-marking-a-huge-discovery/