Os astrônomos, usando a velocidade de rotação de um disco de acreção, mediram a massa de um buraco negro, que era 660 milhões de vezes mais massivo que o Sol.
Embora saibamos que os buracos negros são grandes, mas como os astrônomos medem sua massa? Não podemos simplesmente entrar lá e pesá-los. Felizmente, os astrônomos têm muitas maneiras inteligentes de medir a massa de objetos no universo, e os buracos negros não são exceção.
Usando o maior e mais poderoso observatório do planeta, os astrônomos puderam ver em detalhes a parte central de uma galáxia elíptica chamada NGC 1332, localizada a cerca de 75 milhões de anos-luz da Terra, para obter uma imagem detalhada dos gases em torno de um buraco negro supermassivo central. Apesar do fato de que a maioria das galáxias conhecidas tem buracos negros enormes em seus núcleos, o buraco negro no centro da NGC 1332 é 660 milhões de vezes mais massivo que o nosso Sol.
A grade de Atakam Big milímetro / submilimetro (ALMA) no Chile foi usada para alcançar esta alta precisão, mas não olhou diretamente para o buraco negro, seguiu a furiosa barragem de gases galácticos presos dentro do buraco profundo do buraco negro.
"Para calcular a massa de um buraco negro no centro da galáxia, precisamos medir a velocidade de algo girando em torno dele", disse Aaron Barth, da Universidade de Irvine, na Califórnia, e principal autor de um estudo publicado no Astrophysical Journal. "Para uma medição precisa, devemos examinar em detalhes o centro da galáxia, onde a atração gravitacional de um buraco negro é a força dominante". "O ALMA é uma nova ferramenta fantástica para fazer essas observações."
Nós todos sabemos que os buracos negros são negros. Sua massa tem uma atração gravitacional tão grande que nada, nem mesmo a luz, pode escapar de uma armadilha gravitacional. Como não podemos vê-los, os astrônomos podem detectar a presença de buracos negros usando outros meios indiretos. Uma maneira é medir as emissões de gases quentes aprisionadas pelo disco de acreção do buraco negro. Outra maneira: observar como a massa de um buraco negro deforma o espaço-tempo, dobrando a luz ao seu redor.
No caso da NGC 1332, é possível considerar um gás molecular frio próximo a um buraco negro. Conhecendo a distância da nuvem de gás do buraco negro, com a ajuda do ALMA, pode medir a massa do buraco negro com grande precisão. Ela é verdadeiramente monstruosa.
Nesta galáxia, o gás é achatado em um enorme disco que gira em torno de um buraco negro com um raio de 800 anos-luz. Para comparação, a distância do nosso sistema solar ao sistema estelar mais próximo, Alpha Centauri, é de pouco mais de 4 anos-luz. O raio dessa estrutura colossal é 200 vezes maior. Em comprimentos de onda visíveis, este disco não pode ser totalmente visto e parece uma silhueta contra o fundo de estrelas densamente compactadas. No entanto, o ALMA escaneia o espaço na banda de rádio e, como o disco de gás frio gera emissão de rádio, ele permite que os astrônomos distingam entre “pequenas” estruturas, apenas 15 anos-luz, dentro do disco. Esta incrível precisão de medição tornou possível ver a "esfera de influência" de um buraco negro a 80 anos-luz do centro. Gases nesta região giram a uma velocidade de mais de 300 milhas por segundo.
As medições anteriores da massa do buraco negro foram baseadas em observações da luz visível do gás ionizado em discos de acreção quente. Embora observatórios como o Telescópio Espacial Hubble possam calcular a massa de buracos negros, esses discos de acreção quente são inerentemente turbulentos. Isso adiciona um grau maior de incerteza nas medições visíveis da luz.
Mas as emissões de gás molecular frio (neste caso, monóxido de carbono ou emissões de CO) em discos expandidos vêm de condições muito mais calmas, dando aos astrônomos uma precisão sem precedentes para serem medidas.
