Uma equipe de astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) e de outros institutos descobriram um buraco negro situado a apenas 1000 anos-luz da Terra. O buraco negro está mais próximo do nosso Sistema Solar do que qualquer outro encontrado até agora e 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 usando o telescópio MPG / ESO de 2,2 metros no Observatório La Silla do ESO, no Chile.
Eles dizem que 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 este 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 co-autor da pesquisa. Localizado na constelação de Telescopium, o sistema está tão próximo de nós que suas estrelas podem ser vistas do hemisfério sul em uma noite escura e clara, sem binóculos ou telescópio. "Este sistema contém o buraco negro mais próximo da Terra que conhecemos", diz o cientista do ESO Thomas Rivinius, que liderou o estudo publicado hoje em Astronomy & Astrophysics.
 |
| A impressão deste artista mostra as órbitas dos objetos no sistema triplo HR 6819. Este sistema é composto de um binário interno com uma estrela (órbita em azul) e um buraco negro recém-descoberto (órbita em vermelho), bem como uma terceira estrela em uma órbita mais ampla (também em azul). havia apenas dois objetos, as duas estrelas, no sistema. No entanto, ao analisarem suas observações, ficaram surpresos quando revelaram um terceiro corpo, anteriormente não descoberto, no HR 6819: um buraco negro, o mais próximo já encontrado na Terra. O buraco negro é invisível, mas torna sua presença conhecida por sua força gravitacional, que força a estrela interna luminosa a entrar em órbita. Os objetos deste par interno têm aproximadamente a mesma massa e órbitas circulares. As observações, com o espectrógrafo FEROS no telescópio de 2,2 metros no La Silla do ESO, mostrou que a estrela visível interna orbita o buraco negro a cada 40 dias, enquanto a segunda estrela está a uma grande distância desse par interno. (Foto: ESO / L. Calçada) |
A equipe observou originalmente o sistema, chamado HR 6819, como parte de um estudo de sistemas de estrela dupla. No entanto, ao analisarem suas observações, ficaram surpresos quando revelaram um terceiro corpo anteriormente não descoberto na HR 6819: um buraco negro. As observações com o espectrógrafo FEROS no telescópio MPG / ESO de 2,2 metros em La Silla 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.
Dietrich Baade, astrônomo emérito do ESO em Garching e co-autor do estudo, diz: "As observações necessárias para determinar o período de 40 dias tiveram que ser espalhadas por vários meses. Isso só foi possível graças ao esquema pioneiro de observação de serviços do ESO sob as quais 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 pode ser apenas um buraco negro", conclui Rivinius, que mora no Chile.
Os astrônomos descobriram apenas algumas dúzias de buracos negros em nossa galáxia até o momento, quase todos os quais interagem fortemente com seu ambiente e tornam sua presença conhecida ao liberar raios-X poderosos 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 na 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 muito pouco. 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 iceberg emocionante".
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 um 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 à HR 6819 ou 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 acontecer em sistemas de estrelas triplas.