MADRID 7 mar. (EUROPA PRESS) -
Astrônomos descobriram evidências sólidas da existência do buraco negro supermassivo mais próximo fora da Via Láctea. Esse buraco negro gigante está localizado na Grande Nuvem de Magalhães, uma das galáxias vizinhas mais próximas da nossa.
Para fazer essa descoberta, os pesquisadores rastrearam as trajetórias de precisão ultrafina de 21 estrelas nos arredores da Via Láctea. Essas estrelas estão viajando tão rápido que escaparão do controle gravitacional da Via Láctea ou de qualquer galáxia próxima. Os astrônomos se referem a elas como estrelas de "hipervelocidade".
Da mesma forma que os especialistas forenses recriam a origem de uma bala com base em sua trajetória, os pesquisadores determinaram a origem dessas estrelas de hipervelocidade. Eles descobriram que cerca de metade está ligada ao buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Entretanto, a outra metade se originou em outro lugar: um buraco negro gigante até então desconhecido na Grande Nuvem de Magalhães (LMC).
AO VIRAR DA ESQUINA
"É incrível descobrir que temos outro buraco negro supermassivo logo ali na esquina, em termos cósmicos", disse Jesse Han, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), que liderou o novo estudo. "Os buracos negros são tão furtivos que esse esteve praticamente debaixo de nossos narizes durante todo esse tempo."
Os pesquisadores descobriram esse buraco negro secreto usando dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, um satélite que rastreou mais de um bilhão de estrelas na Via Láctea com uma precisão sem precedentes. Eles também usaram uma melhor compreensão da órbita do LMC ao redor da Via Láctea, obtida recentemente por outros pesquisadores.
"Sabíamos que essas estrelas de hipervelocidade já existiam há algum tempo, mas Gaia nos forneceu os dados necessários para descobrirmos de onde elas realmente vêm", disse o coautor Kareem El-Badry, do Caltech. "Ao combinar esses dados com nossos novos modelos teóricos de como essas estrelas viajam, fizemos essa descoberta notável."
As estrelas de hipervelocidade são criadas quando um sistema estelar duplo se aproxima demais de um buraco negro supermassivo. A intensa atração gravitacional do buraco negro separa as duas estrelas, capturando uma delas em uma órbita próxima a ele. Enquanto isso, a outra estrela órfã é ejetada a velocidades superiores a vários milhões de milhas por hora, dando origem a uma estrela de hipervelocidade.
Um aspecto importante da pesquisa da equipe foi uma previsão de seu modelo teórico de que um buraco negro supermassivo na LMC criaria um aglomerado de estrelas de hipervelocidade em um canto da Via Láctea devido à maneira como a LMC se move ao redor da Via Láctea. As estrelas ejetadas ao longo da direção do movimento do LMC deveriam receber um impulso extra na velocidade. De fato, seus dados revelaram a existência de tal aglomerado.
A equipe descobriu que as propriedades das estrelas de hipervelocidade não podem ser explicadas por outros mecanismos, como estrelas ejetadas quando suas companheiras sofrem uma explosão de supernova, ou estrelas ejetadas por um mecanismo como o descrito acima para um sistema estelar duplo, mas sem o envolvimento de um buraco negro supermassivo.
"A única explicação que podemos dar para esses dados é a existência de um buraco negro monstruoso em nossa galáxia vizinha", disse o coautor Scott Lucchini, também do CfA. "Portanto, em nossa vizinhança cósmica, não é apenas o buraco negro supermassivo da Via Láctea que está ejetando estrelas de sua galáxia.
Usando as velocidades das estrelas e o número relativo de estrelas ejetadas pelo LMC e pelos buracos negros supermassivos da Via Láctea, a equipe determinou que a massa do buraco negro do LMC é aproximadamente 600.000 vezes a massa do Sol. Para fins de comparação, o buraco negro supermassivo da Via Láctea tem cerca de 4 milhões de massas solares. Em outras partes do Universo, há buracos negros supermassivos bilhões de vezes mais maciços que o Sol.
Um artigo descrevendo esses resultados foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal. Uma versão preliminar aparece no servidor de pré-impressão arXiv.
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