3127: Mora na Via Láctea um buraco negro que “não devia existir”

CIÊNCIA

ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse

Uma equipa internacional de cientistas acaba de encontrar um buraco negro na Via Láctea, cuja enorme massa desafia as teorias da evolução estelar vigentes – trata-se de um corpo celeste de grandes dimensões que “não devia existir”.

A comunidade científica estima que a massa dos buracos negros da nossa galáxia seja 30 vezes menor do que a massa do Sol. Contudo, estes valores acabam de ser desafiados.

Cientistas dizem agora ter detectado um buraco negro bem maior – excede a massa solar em 70 vezes, fica a 15.000 anos-luz da Terra e foi baptizado do LB-1, tal como detalha a nova investigação publicada esta semana na revista científica Nature.

O artigo recorda que buracos negros de massa semelhante já tinha sido detectados antes, apesar de a “formação de buracos negros tão massivos em ambientes de alta metalicidade” – em particular na Via Láctea fosse considerada “extremamente difícil” de acordo com as teorias actuais da evolução estelar.

“De acordo com os modelos actuais de evolução estelar, os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa galáxia”, disse Liu Jifeng, professor do Observatório Astronómico Nacional da China, que liderou a investigação, citado pela agência AFP.

“Agora, os teóricos terão de assumir o desafio e explicar a sua formação”, atirou.

Os cientistas acreditam que os buracos negros mais comuns – 20 vezes mais massivos do que o Sol – são fruto da implosão de uma super-nova. Já os buracos negros super-massivos, formam-se através de imensas de nuvens de gás, embora a sua origem seja incerta.

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Por ZAP
2 Dezembro, 2019

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3117: Descoberto um buraco negro estelar imprevisível

CIÊNCIA

Impressão de artista do buraco negro estelar LB-1 com uma estrela em órbita.
Crédito: Jingchuan Yu

Estima-se que a nossa Via Láctea contenha 100 milhões de buracos negros estelares – corpos cósmicos formados pelo colapso de estrelas massivas e tão densos que nem a luz consegue escapar. Até agora, os cientistas haviam estimado a massa dos buracos negros estelares individuais na nossa Galáxia em não mais do que 20 vezes a massa do Sol. Mas a descoberta de um enorme buraco negro por uma equipa de cientistas internacionais liderada pela China derrubou essa suposição.

A equipa, liderada pelo professor Liu Jifeng do Observatório Astronómico Nacional da China da Academia Chinesa de Ciências, localizou um buraco negro estelar com 70 vezes a massa do Sol. O buraco negro monstruoso está localizado a 15 mil anos-luz da Terra e recebeu o nome LB-1 pelos investigadores. A descoberta foi relatada na última edição da revista Nature.

Esta descoberta foi uma grande surpresa. “Os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa Galáxia, de acordo com a maioria dos modelos actuais da evolução estelar,” disse o professor Liu. “Achávamos que as estrelas muito massivas com a composição típica da nossa Galáxia deviam expelir a maior parte do seu gás em fortes ventos estelares à medida que se aproximavam do fim da sua vida. Portanto, não deviam deixar para trás um remanescente tão massivo. LB-1 é duas vezes mais massivo do que pensávamos ser possível. Agora os teóricos terão que aceitar o desafio de explicar a sua formação.”

Até há poucos anos, os buracos negros estelares só podiam ser descobertos quando devoravam gás de uma estrela companheira. Este processo cria poderosas emissões de raios-X, detectáveis da Terra, que revelam a presença do objecto colapsado.

A vasta maioria dos buracos negros estelares na nossa Galáxia não está envolvida num banquete cósmico e, portanto, não emite raios-X reveladores. Como resultado, apenas foram identificados e medidos cerca de duas dúzias de buracos negros estelares na Via Láctea.

Para combater esta limitação, o professor Liu e colaboradores analisaram o céu com o LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) da China, procurando estrelas que orbitam um objecto invisível, puxadas pela sua gravidade.

Esta técnica de observação foi proposta pela primeira vez pelo visionário cientista inglês John Mitchell em 1783, mas só se tornou viável com as recentes melhorias tecnológicas nos telescópios e detectores.

Ainda assim, tal pesquisa é como procurar a proverbial agulha no palheiro: apenas uma estrela em mil pode estar a orbitar um buraco negro.

Após a descoberta inicial, os maiores telescópios ópticos do mundo – o GTC (Gran Telescopio Canarias) com 10,4 m na Espanha e o telescópio Keck I de 10 m nos EUA – foram usados para determinar os parâmetros físicos do sistema. Os resultados foram fantásticos: uma estrela com oito massas solares orbitava um buraco negro com 70 vezes a massa do Sol a cada 79 dias.

A descoberta de LB-1 encaixa muito bem com outra inovação na astrofísica. Recentemente, os detectores de ondas gravitacionais LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e Virgo começaram a captar ondulações no espaço-tempo provocadas por colisões de buracos negros em galáxias distantes. Curiosamente, os buracos negros envolvidos em tais colisões também são muito maiores do que o que anteriormente era considerado típico.

A observação directa de LB-1 prova que esta população de buracos negros estelares excessivamente grandes existe até no nosso próprio quintal cósmico. “Esta descoberta obriga-nos a reexaminar os nossos modelos de como os buracos negros de massa estelar se formam,” disse o professor David Reitze, director do LIGO e da Universidade da Florida, EUA.

“Este resultado notável, juntamente com as detecções LIGO-Virgo de colisões de buracos negros binários durante os últimos quatro anos, realmente apontam para um renascimento na nossa compreensão da astrofísica dos buracos negros,” disse Reitze.

Astronomia On-line
29 de Novembro de 2019

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