Buraco negro é achado em aglomerado de estrelas fora da Via Láctea

Método foi usado pela primeira vez para localizar um desses objetos fora da nossa galáxia

Concepção artística do pequeno buraco negro encontrado e da estrela que gira ao seu redor. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Usando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), astrônomos descobriram um pequeno buraco negro fora da Via Láctea, ao observarem como ele influencia o movimento de uma estrela em sua vizinhança. É a primeira vez que este método de detecção foi usado para revelar a presença de um buraco negro fora de nossa galáxia. O método pode ser a chave para desvendar buracos negros ocultos na Via Láctea e galáxias próximas, e para ajudar a lançar luz sobre como esses objetos misteriosos se formam e evoluem.

O buraco negro recém-descoberto foi localizado em NGC 1850, um aglomerado de milhares de estrelas a cerca de 160 mil anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da Via Láctea.

“Semelhante a Sherlock Holmes rastreando uma gangue criminosa a partir de seus erros, estamos olhando para cada estrela nesse aglomerado com uma lupa em uma mão tentando encontrar alguma evidência da presença de buracos negros, mas sem vê-los diretamente”, disse Sara Saracino, do Instituto de Pesquisa Astrofísica da Liverpool John Moores University (Reino Unido), que liderou o estudo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “O resultado mostrado aqui representa apenas um dos criminosos procurados, mas quando você encontrar um, estará no caminho certo para descobrir muitos outros, em grupos diferentes.”

Influência gravitacional

O primeiro “criminoso” rastreado pela equipe acabou sendo cerca de 11 vezes mais massivo que o nosso Sol. A arma fumegante que colocou os astrônomos na trilha desse buraco negro foi sua influência gravitacional na estrela de cinco massas solares que o orbita.

Os astrônomos já avistaram buracos negros de “massa estelar” em outras galáxias, captando o brilho de raios X emitido quando engolem matéria ou das ondas gravitacionais geradas quando os buracos negros colidem uns com os outros ou com estrelas de nêutrons.

No entanto, a maioria dos buracos negros de massa estelar não revela sua presença por meio de raios X ou ondas gravitacionais. “A grande maioria só pode ser revelada dinamicamente”, disse Stefan Dreizler, membro da equipe da Universidade de Göttingen (Alemanha). “Quando eles formam um sistema com uma estrela, eles afetam seu movimento de forma sutil, mas detectável, para que possamos encontrá-los com instrumentos sofisticados.”

Este método dinâmico usado por Saracino e sua equipe pode permitir que os astrônomos encontrem muitos mais buracos negros e ajudem a desvendar seus mistérios. “Cada detecção que fizermos será importante para nossa compreensão futura dos aglomerados estelares e dos buracos negros neles”, diz Mark Gieles, da Universidade de Barcelona (Espanha), coautor do estudo.

Fonte de informações

A detecção em NGC 1850 marca a primeira vez que um buraco negro foi encontrado em um jovem aglomerado de estrelas (o aglomerado tem apenas cerca de 100 milhões de anos, um piscar de olhos em escalas astronômicas). Usar seu método dinâmico em aglomerados de estrelas semelhantes poderia revelar ainda mais buracos negros jovens e lançar uma nova luz sobre como eles evoluem. Comparando-os com buracos negros maiores e mais maduros em aglomerados mais antigos, os astrônomos poderiam entender como esses objetos crescem alimentando-se de estrelas ou se fundindo com outros buracos negros. Além disso, mapear a demografia de buracos negros em aglomerados de estrelas melhora nossa compreensão da origem das fontes de ondas gravitacionais.

Para realizar sua pesquisa, a equipe usou dados coletados ao longo de dois anos com o Multi-Unidade Spectroscopic Explorer (Muse) montado no VLT, localizado no deserto chileno do Atacama. “O Muse nos permitiu observar áreas muito populosas, como as regiões mais internas de aglomerados estelares, analisando a luz de cada estrela na vizinhança. O resultado líquido é a informação sobre milhares de estrelas em um tiro, pelo menos 10 vezes mais do que com qualquer outro instrumento”, disse o coautor Sebastian Kamann, especialista de longa data do Muse baseado no Instituto de Pesquisa Astrofísica de Liverpool.

Isso permitiu que a equipe localizasse a estranha estrela cujo movimento peculiar sinalizava a presença do buraco negro. Dados do Experimento de Lente Gravitacional Ótica da Universidade de Varsóvia e do telescópio espacial Hubble, da Nasa/ESA, permitiram medir a massa do buraco negro e confirmar suas descobertas.

O Extremely Large Telescope (Telescópio Extremamente Grande, ou ELT) do ESO, no Chile, previsto para começar a operar no final desta década, permitirá que os astrônomos encontrem ainda mais buracos negros ocultos. “O ELT certamente revolucionará esse campo”, disse Saracino. “Isso nos permitirá observar estrelas consideravelmente mais fracas no mesmo campo de visão, bem como procurar buracos negros em aglomerados globulares localizados a distâncias muito maiores .”

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