Uma equipe internacional de astrônomos identificou emissaµes peria³dicas de raios gama de 11 gala¡xias ativas, abrindo caminho para estudos futuros de gala¡xias não convencionais que podem abrigar dois buracos negros supermassivos em seus centros.

Entre os astra´nomos, estãobem estabelecido que a maioria das gala¡xias hospeda um buraco negro no centro. Mas gala¡xias que hospedam um par de buracos negros permanecem tea³ricas.

Os resultados da pesquisa da equipe apareceram no The Astrophysical Journal ( "Pesquisa sistema¡tica da periodicidade de raios gama em núcleos gala¡cticos ativos detectados pelo Telescópio de Grande area de Fermi" ).

"Em geral, os buracos negros supermassivos são caracterizados por massas de mais de um milha£o de massas do nosso sol", disse Pablo Pea±il, principal autor do estudo e doutorado. estudante na Universidad Complutense de Madrid na Espanha. "Alguns desses buracos negros supermassivos, conhecidos como núcleos gala¡cticos ativos (AGN), foram encontrados para acelerarpartículas próximas a  velocidade da luz em feixes colimados chamados jatos. A emissão desses jatos édetectada em todo o espectro eletromagnanãtico, mas a maioria dos sua energia éliberada na forma de raios gama ".

Os raios gama, que são a forma mais extrema de luz, são detectados pelo telesca³pio de grande área a bordo do telesca³pio espacial Fermi de raios gama da NASA. Os AGN são caracterizados por variações bruscas e imprevisa­veis no brilho.

"Identificar padraµes regulares em sua emissão de raios gama écomo olhar para o mar tempestuoso e procurar o pequeno conjunto regular de ondas causadas, digamos, pela passagem de um pequeno barco", disse Pea±il. "Torna-se muito desafiador muito rapidamente".

A equipe realizou o primeiro passo difa­cil de identificar um grande número de gala¡xias que emitem periodicamente ao longo dos anos e estãotentando abordar a questãodo que estãoproduzindo esse comportamento peria³dico nesses AGN. Va¡rias das possa­veis explicações são fascinantes.

"O pra³ximo passo seráa preparação de campanhas de observação com outros telesca³pios para acompanhar de perto essas gala¡xias e, esperana§osamente, desvendar as razões por trás dessas observações convincentes", disse o co-autor Marco Ajello, professor associado do departamento de física da Faculdade de Ciências. e astronomia na Universidade Clemson. "Temos algumas possibilidades em mente - desde efeitos de farol produzidos pelos jatos atémodulações no fluxo de matéria para o buraco negro - mas uma solução muito interessante seria que a periodicidade seja produzida por um par de buracos negros supermassivos girando um ao outro A compreensão da relação desses buracos negros com seu ambiente seráessencial para uma imagem completa da formação das gala¡xias. "

Graças a uma década de observações do Fermi-LAT, a equipe conseguiu identificar a repetição dos sinais de raios gama ao longo de ciclos de alguns anos. Em média, essas emissaµes se repetem a cada dois anos.

"Nosso estudo representa o trabalho mais completo atéo momento sobre a busca de periodicidade em raios gama, um estudo que seráfundamental para obter informações sobre a origem desse comportamento peculiar", disse o co-autor Alberto Doma­nguez, Ph.D. de Pea±il. supervisor em Madri e também ex-pesquisador de pa³s-doutorado no grupo de Ajello em Clemson. "Usamos nove anos de observações conta­nuas em todo o canãu no LAT. Entre os mais de dois mil AGN analisados, apenas uma daºzia se destaca por essa intrigante emissão ca­clica".

Aumentar a amostra limitada de emissores peria³dicos constitui um importante avanço para a compreensão dos processos fa­sicos subjacentes nessas gala¡xias.

"Anteriormente, apenas dois blazares eram conhecidos por mostrarmudanças peria³dicas no brilho dos raios gama. Graças ao nosso estudo, podemos dizer com segurança que esse comportamento estãopresente em outras 11 fontes", disse a co-autora Sara Buson, professora da Universidade de Wa¼rzburg na Alemanha. "Além disso, nosso estudo encontrou 13 outras gala¡xias com dicas de emissão ca­clica. Mas, para confirmar com confiana§a, precisamos esperar que o Fermi-LAT colete ainda mais dados".