Cientistas encontram buraco negro mais próximo da Terra

Objeto invisível, localizado a mil anos-luz do nosso planeta, tem duas estrelas companheiras que podem ser vistas a olho nu

Uma equipe de astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) e de outros institutos descobriu um buraco negro situado a apenas mil anos-luz da Terra. O buraco negro, o mais próximo do Sistema Solar já encontrado, faz parte de um sistema triplo que pode ser visto a olho nu. A equipe encontrou evidências do objeto invisível rastreando suas duas estrelas companheiras com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório La Silla do ESO, no Chile.

Segundo os astrônomos, esse sistema pode ser apenas a ponta do iceberg, pois muitos buracos negros semelhantes poderão ser encontrados no futuro. “Ficamos totalmente surpresos quando percebemos que esse é o primeiro sistema estelar com um buraco negro que pode ser visto a olho nu”, diz Petr Hadrava, cientista emérito da Academia de Ciências da República Tcheca em Praga e coautor do estudo.

Localizado na constelação Telescopium (Telescópio), o sistema está tão próximo de nós que suas estrelas podem ser vistas do hemisfério sul em uma noite escura e clara sem o auxílio de binóculos ou telescópio. “Esse sistema contém o buraco negro mais próximo da Terra que sabemos”, diz Thomas Rivinius, cientista do ESO que liderou o estudo publicado hoje na revista “Astronomy & Astrophysics”.

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A equipe iniciou suas observações do sistema, chamado HR 6819, como parte de um estudo de sistemas de estrela binária. No entanto, ao analisarem o material coletado, os astrônomos ficaram surpresos com a revelação de um terceiro corpo, anteriormente não descoberto, no HR 6819: um buraco negro. As observações mostraram que uma das duas estrelas visíveis orbita um objeto invisível a cada 40 dias, enquanto a segunda estrela está a uma grande distância desse par interno.

Objeto silencioso

Dietrich Baade, astrônomo emérito do ESO em Garching (Alemanha) e coautor do estudo, diz: “As observações necessárias para determinar o período de 40 dias tiveram de se espalhar por vários meses. Isso só foi possível graças ao esquema pioneiro de observação de serviços do ESO, no qual as observações são feitas pela equipe do ESO em nome dos cientistas que precisam delas.”

O buraco negro oculto no HR 6819 é um dos primeiros buracos negros de massa estelar encontrados que não interagem violentamente com o ambiente e, portanto, parecem realmente negros. Mas a equipe pôde identificar sua presença e calcular sua massa estudando a órbita da estrela no par interno. “Um objeto invisível com uma massa pelo menos quatro vezes maior que a do Sol só pode ser um buraco negro” , conclui Rivinius, que mora no Chile.

Os astrônomos descobriram apenas algumas dúzias de buracos negros em nossa galáxia até o momento, dos quais quase todos interagem fortemente com seu ambiente e tornam sua presença conhecida ao liberar poderosos raios X nessa interação. Mas os cientistas estimam que, ao longo da vida da Via Láctea, muito mais estrelas entraram em colapso em buracos negros ao terminar suas vidas.

A descoberta de um buraco negro silencioso e invisível no sistema HR 6819 fornece pistas sobre onde podem estar os muitos buracos negros ocultos na Via Láctea. “Deve haver centenas de milhões de buracos negros por aí, mas sabemos apenas sobre muito poucos. Saber o que procurar deve nos colocar em uma posição melhor para encontrá-los”, diz Rivinius. Baade acrescenta que encontrar um buraco negro em um sistema triplo tão próximo indica que estamos vendo apenas “a ponta de um empolgante iceberg”.

Caso semelhante

Os astrônomos já acreditam que sua descoberta poderia lançar alguma luz sobre um segundo sistema. “Percebemos que outro sistema, chamado LB-1, também pode ser triplo, embora precisemos de mais observações para ter certeza”, diz Marianne Heida, pós-doutorada no ESO e coautora do artigo. “O LB-1 está um pouco mais longe da Terra, mas ainda bem próximo em termos astronômicos, o que significa que provavelmente existem muitos outros sistemas. Ao encontrá-los e estudá-los, podemos aprender muito sobre a formação e evolução dessas estrelas raras que começam suas vidas com mais de 8 vezes a massa do Sol e terminam em uma explosão de supernova que deixa para trás um buraco negro.”

As descobertas desses sistemas triplos com um par interno e uma estrela distante também poderiam fornecer pistas sobre as violentas fusões cósmicas que liberam ondas gravitacionais poderosas o suficiente para serem detectadas na Terra. Alguns astrônomos acreditam que as fusões podem ocorrer em sistemas com uma configuração semelhante ao HR 6819 ou ao LB-1, mas onde o par interno é composto por dois buracos negros ou um buraco negro e uma estrela de nêutrons. O objeto externo distante pode impactar gravitacionalmente o par interno de tal maneira que desencadeia uma fusão e a liberação de ondas gravitacionais.

Embora o HR 6819 e o LB-1 possuam apenas um buraco negro e nenhuma estrela de nêutrons, esses sistemas podem ajudar os cientistas a entender como as colisões estelares podem estar associadas a sistemas estelares triplos.