Dois Buracos Negros Fotografados Juntos

É histórico: dois buracos negros acabam de ser fotografados juntos

Em 9 de outubro de 2025, uma equipe internacional publicou uma imagem de rádio que, pela primeira vez, mostra dois buracos negros supermassivos compartilhando a mesma órbita dentro do blazar conhecido como OJ287 — uma descoberta que a equipe classifica como histórica e que resolve um enigma astronômico de longa data. As duas fontes de rádio compactas situam-se onde modelos orbitais independentes previram que deveriam estar, e o companheiro menor parece lançar um jato em forma de saca-rolhas que parece uma mangueira de jardim sendo girada enquanto borrifa partículas a uma velocidade próxima à da luz. Esta interpretação, e a própria imagem, baseiam-se em interferometria de rádio de linha de base muito longa que combinou telescópios terrestres com dados de rádio espacial de arquivo e coincide com décadas de previsões de temporização e de erupções ópticas para o OJ287.

É histórico: dois buracos negros no OJ287

O OJ287 tem sido um espinho e uma promessa para os astrônomos por mais de um século: o objeto era visível em placas fotográficas arquivadas do século XIX e, desde a década de 1980, argumenta-se que seu padrão regular de 12 anos de surtos ópticos brilhantes surge de um motor de buraco negro binário. Esse modelo — refinado ao longo de décadas por grupos liderados pela University of Turku, Tata Institute e outros — previu o tempo e a geometria de erupções repetidas, e a nova imagem de rádio localiza dois emissores de rádio compactos exatamente onde esses modelos posicionam os buracos negros primário e secundário. Para muitos pesquisadores, esta é a primeira confirmação espacial direta de que as oscilações de brilho realmente provêm de um par ligado, em vez de um único jato em precessão.

É histórico: dois buracos negros — instrumentos e técnica de imagem

Capturar dois buracos negros em órbita mútua exigiu os olhos de rádio mais nítidos disponíveis. A equipe utilizou interferometria de linha de base muito longa (VLBI), combinando sinais de uma rede internacional de radiotelescópios terrestres e linhas de base espaciais fornecidas pela missão RadioAstron (Spektr-R), cuja antena chegou a atingir aproximadamente metade da distância até a Lua, melhorando drasticamente a resolução angular. Esse conjunto de dados VLBI terra-espaço produz um poder de resolução eficaz equivalente a fotografar uma moeda na Lua e foi essencial para separar as duas fontes de rádio compactas dentro do núcleo brilhante do OJ287. Crucialmente, os buracos negros são inferidos a partir de seus jatos de rádio e pontos quentes compactos no mapa interferométrico — os buracos em si permanecem invisíveis, revelados apenas pelas estruturas energéticas que lançam.

Massas, separação e o que a imagem diz sobre a gravidade

Como uma inferência dessas massas medidas e do período de 12 anos, a dinâmica kepleriana fornece um semieixo maior aproximado da ordem de 1–2×10^4 unidades astronômicas (cerca de 0,05–0,1 parsec, ou alguns décimos de um ano-luz). Esse número é uma estimativa newtoniana aproximada, derivada das massas publicadas e do período orbital, e deve ser lido como uma escala física de ordem de magnitude, em vez de uma medição direta relatada na imagem de rádio. O ponto importante é que o par é extremamente compacto em termos astronômicos e, à distância do OJ287 — cerca de cinco bilhões de anos-luz da Terra —, sua separação angular no céu é minúscula, razão pela qual o VLBI de linha de base espacial foi necessário para resolvê-los.

O OJ287 já foi usado como laboratório para testar a relatividade geral: as erupções de impacto previstas e a precessão do periastro no modelo binário forneceram testes indiretos de dinâmica relativística e perda de energia via ondas gravitacionais. A nova imagem direta não substitui por si só esses testes, mas ancora a geometria do sistema no espaço e dá aos observadores uma chance rara de acompanhar o movimento orbital relativístico e a mudança na orientação do jato em tempo real — uma sonda direta da gravidade de campo forte, da precessão do espaço-tempo e do acoplamento entre a órbita e a física de acreção.

Comportamento do jato, ambiguidade e por que o acompanhamento é importante

O que a imagem significa para futuras observações e ondas gravitacionais

Encontrar uma binária supermassiva resolúvel em escalas de parsec/sub-parsec é um grande feito para a astronomia multimensageira. Sistemas como o OJ287 são candidatos a emissores de ondas gravitacionais de nanohertz que as redes de temporização de púlsares tentam medir. Uma binária localizada espacialmente e modelada fornece uma âncora astrofísica para essas buscas de baixa frequência e oferece aos teóricos um alvo bem especificado para prever formas de onda e tempos de espiralamento. Em escalas de tempo mais curtas, o monitoramento da orientação do jato à medida que a órbita prossegue testará modelos de lançamento de jatos, geometria magnética e interações disco-secundário; pesquisadores já planejam acompanhamentos de VLBI que rastrearão o esperado "balanço" do jato do secundário através de múltiplas fases de sua órbita de 12 anos.

Como esta imagem responde a perguntas de longa data

As pessoas perguntam-se há décadas se núcleos galácticos ativos que apresentam variações periódicas de brilho escondem dois buracos negros ou apenas uma física complexa de acreção e jatos. A imagem do OJ287 não resolve sozinha todas as alternativas, mas fornece uma confirmação espacial que coincide com um longo histórico de previsões de temporização — algo que testes indiretos nunca poderiam fornecer totalmente. Ao vincular os pontos quentes de rádio a modelos orbitais derivados de forma independente, o trabalho reduz o espaço de parâmetros viáveis para explicações alternativas de um único buraco negro e estabelece um novo marco observacional para estudos de evolução binária, precessão relativística e resposta do jato ao movimento orbital.

Próximos passos e onde procurar

Como a afirmação repousa sobre uma reconstrução complexa de VLBI e na correspondência de fases orbitais modeladas, o campo irá agora girar para a verificação. Isso significa mais VLBI com cobertura densa de linha de base, novos conceitos de VLBI espacial que restaurem as linhas de base do nível da RadioAstron, campanhas multicomprimento de onda para vincular a estrutura de rádio a erupções ópticas e de raios X, e monitoramento polarimétrico cuidadoso para testar se a estrutura torcida é realmente um jato rotativo. Se imagens repetidas mostrarem o jato do secundário oscilando da maneira que os modelos atuais preveem, o caso passará de altamente persuasivo a incontrovertível — e o OJ287 se tornará o que temos de mais próximo de um laboratório de binária supermassiva em evolução lenta e observado diretamente.

Fontes

• University of Turku (comunicado de imprensa e materiais de pesquisa sobre o OJ287)
• The Astrophysical Journal (artigo revisado por pares descrevendo os resultados das imagens de rádio)
• Missão RadioAstron / Spektr-R (observatório VLBI espacial usado no conjunto de dados)
• Astronomy & Astrophysics (estudos de jato e polarização por VLBI, artigos da equipe do Event Horizon Telescope)