Considerado um dos objetos mais misteriosos do Universo, a maioria dos buracos negros que encontramos podem ser colocados em duas categorias mas agora há evidências de uma terceira categoria.
Os buracos negros são classificados em: os pequenos, de forma estelar e com massa algumas vezes maiores do que o Sol; ou supermassivos, que pesam o equivalente a milhões ou bilhões de sóis.
No entanto, astrônomos acabaram de anunciar a descoberta de evidências de um novo tipo de buraco negro, chamado “de massa intermediária” (IMBH), com peso moderado de 2.200 sóis, escondido em um denso conjunto de estrelas.
Preditos previamente, com peso entre 100 e 10.000 sóis, os astrônomos só conseguiram ver apenas alguns candidatos. A observação foi tida como emocionante porque pode fornecer algumas pistas importantes sobre como os buracos negros supermassivos que vemos no centro das galáxias acabaram ficando tão grandes – algo que não pode ser facilmente explicado pela nossa compressão atual da Física.
“Queríamos encontrar buracos negros de massa intermediária porque eles são o elo perdido entre a massa estelar e buracos negros supermassivos”, disse o pesquisador Bulent Kiziltan do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.
“Eles podem ser as sementes primordiais que cresceram até os tamanhos monstruosos que vemos hoje nos centros das galáxias”. O buraco negro de massa intermediária em questão foi encontrado escondido no centro do conjunto de estrelas globulares conhecido como 47 Tucanae, localizado a apenas 13 mil anos-luz da Terra.
O conjunto
O conjunto, que contém milhares de estrelas e cerca de duas dúzias de pulsares (estrelas de nêutrons muito densas e pequenas), está localizado em uma redoma de apenas 120 anos-luz de diâmetro. E os pesquisadores há muito tempo procuram sinais de um buraco negro em seu centro.
Acredita-se que os buracos negros sejam formados pelo colapso de estrelas moribundas. Logo, um amontoado de estrelas em um espaço tão denso pareceu ser um ótimo candidato. No entanto, detectar um buraco negro em um aglomerado de estrelas globulares é mais difícil do que parece, uma vez que os buracos possuem uma gravidade tão forte que podem sugar a matéria ao redor sem permitir que nenhuma partícula de luz escape – por isso o nome “negro”.
Normalmente, os astrônomos identificam essas formações através de raios X que são disparados pelo disco de acreção que os envolve. Mas, esse método só funciona quando os buracos negros se alimentam ativamente do gás circundante. Logo, porque o centro de 47 Tucanae é livre de gás, qualquer buraco negro existente em seu centro morreria de fome, fazendo-o com que permaneça escondido. Então, outra estratégia para identificá-lo seria em relação à sua influência nas estrelas vizinhas, mas, como 47 Tucanae é repleta de estrelas, a ideia não funcionou.
Abordagens
Dessa forma, para o novo estudo, a equipe levou em conta duas abordagens diferentes para finalmente capturar um IMBH. Primeiramente, eles monitoraram o movimento geral das estrelas ao longo do cluster, ao invés de olhar para apenas uma ou duas. Então, notaram que algo denso estava agindo como uma espécie de “colher” cósmica mexendo um pote muito grande de estrelas, lançando-as a velocidades e distâncias cada vez maiores. A explicação mais provável para isso seria a existência de um buraco negro.
As observações foram respaldadas por meio da observação de pulsares dentro do cluster de estrelas, que emitem explosões brilhantes de sinais de rádio. Esses pulsares de 47 Tucanae também estavam sendo arremessados, algo que só poderia explicado pela presença de um buraco negro. Então, utilizando modelos de computador, os astrônomos foram capazes de calcular que o conjunto de estrelas globulares guardava também um buraco negro de massa intermediária pesando cerca de 2.200 massas solares.
Agora, os pesquisadores vão continuar estudando esse tipo novo de buraco negro para entender melhor como funcionam e localizar semelhantes no espaço. Mas, a descoberta, publicada na revista Nature, também poderia fornecer mais informações sobre como as versões supermassivas chegaram a tamanhos tão grandes.
Fonte: Science Alert