Estrela “fugitiva” foi expulsa do “Coração da Escuridão”

CIÊNCIA

Impressão de artista da expulsão de S5-HVS1 por Sagitário A*, o buraco negro no centro da Via Láctea. O buraco negro e a parceira estelar de S5-HVS1 podem ser vistas no plano de fundo, perto do canto inferior esquerdo da imagem. S5-HVS1 está no plano da frente, afastando-se a grandes velocidades.
Crédito: James Josephides (Produções Astronómicas de Swinburne)

Uma estrela que viaja a velocidades ultra-rápidas após ser expelida pelo buraco negro super-massivo no coração da nossa Galáxia foi avistada por uma equipa internacional de astrónomos. O seu trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Viajando a uma incrível velocidade de 6 milhões de quilómetros por hora, a estrela está a mover-se tão depressa que deixará a Via Láctea e entrará no espaço intergaláctico.

De nome S5-HVS1, a estrela foi descoberta na direcção da constelação de Grou pelo autor principal Sergey Koposov da Universidade Carnegie Mellon como parte do levantamento S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey) liderado por Ting Li de Carnegie. Estava a mover-se 10 vezes mais depressa do que a maioria das estrelas da Galáxia.

“A velocidade da estrela é tão alta que inevitavelmente deixará a Galáxia para nunca mais regressar,” disse o co-autor Douglas Boubert da Universidade de Oxford.

As estrelas de alta velocidade têm sido uma grande fonte de curiosidade para os astrónomos desde a sua descoberta há duas décadas. Dado que S5-HVS1 se move tão depressa e por ter passado relativamente perto da Terra – a 29.000 anos-luz, o que é praticamente “aqui ao lado” por padrões astronómicos – forneceu uma oportunidade sem precedentes para melhor entender estes fenómenos. Graças a estas circunstâncias únicas, os investigadores conseguiram traçar a sua viagem de volta ao centro da Via Láctea, onde existe um buraco negro com 4 milhões de vezes a massa do Sol.

“Isto é muito emocionante, pois há muito que suspeitamos que os buracos negros podem expulsar estrelas com velocidades muito altas. No entanto, nunca tivemos uma associação inequívoca de uma estrela tão rápida com o Centro Galáctico,” explicou Koposov. “Nós pensamos que o buraco negro ejectou a estrela a uma velocidade de milhares de quilómetros por segundo há cerca de 5 milhões de anos. Esta expulsão ocorreu quando os antepassados do ser humano estavam apenas a aprender a andar erectos.”

Há trinta anos, o astrónomo Jack Hills propôs que estrelas super-rápidas pudessem ser expelidas por buracos negros através de um processo que agora tem o seu nome.

“Esta é a primeira demonstração clara do mecanismo Hills em acção,” disse Li.

“Ver esta estrela é realmente incrível,” acrescentou. “Achamos que deve ter-se formado no Centro Galáctico, um local muito diferente do nosso ambiente local. É uma visitante de uma terra estranha.”

Originalmente, S5-HSV1 vivia com uma companheira num sistema binário, mas aproximaram-se demais do Sagitário A*, o buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea. Na luta gravitacional que se seguiu, a estrela companheira foi capturada pelo buraco negro, enquanto S5-HSV1 foi expulsa a uma velocidade extremamente alta.

“A minha parte favorita desta descoberta é pensar de onde esta estrela veio e para onde está a ir,” disse Ji. “Nasceu num dos locais mais loucos do Universo, perto de um buraco negro super-massivo com muitas outras amigas estelares próximas; mas vai deixar a nossa Galáxia e morrer sozinha, no meio do nada.”

A descoberta inicial foi feita com o Telescópio Anglo-Australiano e acompanhada com observações do satélite Gaia da ESA, que permitiu aos astrónomos revelar totalmente a velocidade da estrela e a sua viagem.

“As observações não teriam sido possíveis sem as capacidades únicas do instrumento 2dF do AAT,” disse Daniel Zucker, astrónomo da Universidade Macquarie em Sydney e membro do Comité Executivo do S5.

“Estou tão empolgado por esta estrela ter sido descoberta pelo S5,” acrescentou Kyler Kuehn do Observatório Lowell e outro membro do Comité Executivo do S5. “Embora o principal objectivo científico do S5 seja investigar os fluxos estelares – a perturbação por galáxias anãs e enxames globulares – nós dedicámos recursos do instrumento para procurar alvos interessantes na Via Láctea e ‘voilá!’, encontrámos algo incrível ‘de graça’.”

Astronomia On-line
15 de Novembro de 2019