Desde a década de 1980, os cientistas estudam os buracos negros supermassivos que se encontram no centro das galáxias mais massivas do universo. Em abril de 2019, a colaboração do Event Horizon Telescope (EHT) publicou a primeira imagem de um buraco negro supermassivo.
Essas observações fornecem uma oportunidade para testar as leis da física sob as condições mais extremas e fornecer informações sobre as forças que moldaram o universo.
Em um estudo recente, uma equipe internacional de cientistas se baseou em dados do observatório de Gaia para observar uma estrela parecida com o Sol com características orbitais estranhas. Devido à natureza de sua órbita, os cientistas concluíram que ela deve fazer parte de um sistema binário com um buraco negro.
Isso torna o buraco negro o mais próximo do sistema solar (480 parsecs) e sugere a existência de uma população significativa de buracos negros adormecidos em nossa galáxia.
A missão Gaia passou quase uma década medindo as posições, distâncias e movimentos próprios de quase 1 bilhão de objetos astronômicos, como estrelas, planetas, cometas, asteroides e galáxias.
Ao rastrear o movimento de objetos em órbita ao redor do centro da Via Láctea (uma técnica conhecida como astrometria), a missão Gaia visa criar o catálogo cósmico 3D mais preciso já criado.
Para seus propósitos, os astrônomos estudaram todas as 168.065 estrelas no Gaia Data Release 3 (GDR3) que se pensava terem órbitas de dois corpos.
Sua análise revelou um candidato particularmente promissor do tipo G (estrela amarela), designado Gaia DR3 4373465352415301632 - para seus propósitos, a equipe o designou Gaia BH1. Com base no movimento orbital observado, os astrônomos determinaram que esta estrela deve ter um buraco negro companheiro.
Os dados do Gaia limitam o movimento da estrela no céu enquanto orbita o buraco negro. O tamanho da órbita e seu período nos dão um limite na massa de seu companheiro invisível - cerca de 10 massas solares ”, dizem os cientistas.
Para confirmar suas observações, a equipe analisou as medições de velocidade radial do Gaia BH1 de vários telescópios. Estas observações subsequentes confirmaram a solução orbital de Gaia BH1 e que a companheira, com uma massa de cerca de 10 massas solares, está na mesma órbita da estrela.
A descoberta pode representar o primeiro buraco negro na Via Láctea que não foi observado com base em sua emissão de raios-X ou outras liberações energéticas.
Os modelos preveem que a Via Láctea contém cerca de 100 milhões de buracos negros. Mas só observamos cerca de 20 deles. Todos os anteriores que observamos estão em binários de raios-X: o buraco negro está devorando uma estrela companheira e brilha intensamente em raios-X ”, dizem os cientistas.
Mas esta é apenas a ponta do iceberg: a galáxia pode abrigar uma população muito maior de buracos negros, escondidos em sistemas binários mais distantes. A descoberta de Gaia BH1 lança luz sobre esta população.
Se os dados forem confirmados, pode significar que existe uma grande população de buracos negros adormecidos na Via Láctea. Isso se refere a buracos negros que não são visíveis a partir de discos brilhantes, rajadas de radiação ou jatos de ultra-velocidade que emanam de seus pólos (como é frequentemente o caso dos quasares).
Se esses objetos estiverem em toda parte em nossa galáxia, as implicações para a evolução estelar e galáctica podem ser profundas. No entanto, é possível que este buraco negro adormecido em particular seja uma exceção e não indique uma grande população.
Para testar suas descobertas, os cientistas estão ansiosos pela divulgação dos dados do Gaia 4, que incluirá todos os dados coletados durante a missão nominal de cinco anos (GDR 4).
Este lançamento incluirá catálogos astrométricos, fotométricos e de velocidade radial de última geração para todas as estrelas observadas, sistemas binários, galáxias e exoplanetas. A quinta e última versão (GDR 5) incluirá dados de missão nominais e estendidas (10 anos completos).
Os astrônomos calcularam que a próxima versão dos dados do Gaia detectará dezenas de sistemas semelhantes ao Gaia BH1.
O estudo foi publicado no repositório arxiv.org.
2022-09-20 16:40:18
Autor: Vitalii Babkin