Uma equipe internacional identificou o buraco negro mais pesado da nossa galáxia, com uma massa 33 vezes maior que a do Sol, usando dados da espaçonave Gaia. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com
Pesquisadores que utilizaram a espaçonave europeia Gaia descobriram um buraco negro num sistema binário, localizado a 1.500 anos-luz de distância e pesando 33 vezes a massa do Sol, tornando-o o mais pesado conhecido no via Láctea.
O buraco negro, descoberto com base em dados do Observatório Europeu Gaia espaçonave, é mais de três vezes mais pesado que os buracos negros conhecidos em nossa galáxia.
Uma equipe internacional de pesquisadores, com a participação de pesquisadores da Universidade de Tel Aviv (TAU) liderada pelo Prof. Tsevi Mazeh, descobriu uma estrela que orbita um buraco negro 33 vezes mais pesado que a massa do Sol e fica a 1.500 anos-luz de distância da Terra. . O buraco negro, descoberto com base em dados do Observatório Europeu Gaia nave espacial, é mais de três vezes mais pesado que os outros buracos negros conhecidos na nossa galáxia.
O Gaia espaçonave foi lançada pelo Agência Espacial Europeia em 2013 e desde então tem medido regularmente a posição e o brilho de mais de mil milhões de estrelas na nossa galáxia – a Via Láctea – com uma precisão sem precedentes, equivalente a determinar com precisão a posição de um único grão de areia na Lua até ao milímetro.
Uma organização de centenas de cientistas em toda a Europa processa os dados provenientes da nave espacial e torna-os acessíveis a toda a comunidade científica. O grupo de pesquisa liderado pelo Prof. (emérito) Tsevi Mazeh, da Escola de Física e Astronomia Raymond e Beverly Sackler da TAU, participa do estudo de sistemas estelares binários descobertos usando os dados da espaçonave. A pesquisa foi publicada na prestigiada revista Astronomia e Astrofísica.
Esta impressão artística compara lado a lado três buracos negros estelares na nossa galáxia: Gaia BH1, Cygnus X-1 e Gaia BH3, cujas massas são 10, 21 e 33 vezes a do Sol, respetivamente. Gaia BH3 é o buraco negro estelar mais massivo encontrado até hoje na Via Láctea. Os raios dos buracos negros são diretamente proporcionais às suas massas, mas note que os próprios buracos negros não foram diretamente fotografados. Crédito: ISSO/ M. Feiras de grãos
A grande amostra de estrelas binárias também deve incluir sistemas que incluem um buraco negro — um dos objetos celestes mais raros do universo. A existência de um buraco negro é um dos fenômenos mais surpreendentes do universo, cuja existência foi prevista pela teoria da relatividade geral de Einstein em 1939.
Segundo a teoria aceita, quando acaba o combustível para o processo de combustão nuclear que ocorre no núcleo de uma estrela, ela entra em colapso sobre si mesma, em direção ao seu centro. Se a estrela tiver massa suficiente, toda a matéria restante colapsa num único ponto de densidade infinita. É possível, portanto, ver o buraco negro como o “cadáver” de uma estrela que encerrou o seu ciclo de vida e entrou em colapso sobre si mesma.
Os astrofísicos ainda estão tentando compreender as condições extremas que levam ao colapso da matéria no ponto central e, portanto, cada descoberta de um buraco negro é acompanhada de enorme entusiasmo entre os astrônomos.
É muito difícil descobrir buracos negros, uma vez que a luz não consegue superar a forte força gravitacional na sua vizinhança. Quando um buraco negro está num sistema binário com uma estrela normal, o movimento da estrela visível é usado para medir a massa do seu parceiro invisível e assim provar que se trata de facto de um buraco negro. Na verdade, numa questão de apenas alguns anos, o Gaia a espaçonave já descobriu dois buracos negros.
Prof. Tsevi Mazeh. Crédito: Universidade de Tel Aviv
Com a expectativa de que os dados que continuam a ser coletados pela espaçonave levem à descoberta de mais buracos negros, o Prof. Mazeh junto com o Prof. Laurent Eyer da Universidade de Genebra estabeleceram uma pequena equipe para encontrar buracos negros usando os dados da espaçonave. , incluindo cientistas de França, Alemanha, Espanha, Bélgica, Polónia e Suíça.
Ao examinar os novos dados, a equipa deparou-se com um sistema binário contendo um buraco negro especial, como nunca tinha sido encontrado antes, com uma massa de 33 massas solares, a cerca de 1.500 anos-luz de distância de nós. O novo buraco negro é três vezes mais pesado do que qualquer outro buraco negro conhecido na Via Láctea. O sistema binário, denominado Gaia BH3, contém uma estrela comum que parece ter-se formado há mais de dez mil milhões de anos, quando a nossa galáxia ainda era muito jovem. A estrela orbita o buraco negro em um ciclo de 11 anos.
Por sugestão do Prof. Mazeh, decidiu-se publicar a divulgação sensacional agora e não esperar até a publicação ordenada de todos os sistemas que foram descobertos. Toda a equipe da espaçonave, incluindo pesquisadores da TAU – Prof. Shay Zucker, chefe da Porter School of Environment and Earth Sciences, Dr. da Universidade de Cambridge), Avraham Binnenfeld (estudante pesquisador) e Oded Orenstein (aluno do segundo ano de graduação) — estão listados como colaboradores do artigo científico publicado hoje que relata a descoberta.
Prof. Tsevi Mazeh: “Esta é uma descoberta emocionante do buraco negro mais pesado em um sistema binário conhecido hoje na galáxia. Cerca de trinta anos se passaram desde a primeira hipótese da existência de um buraco negro até a descoberta do primeiro buraco negro, e mais de cinquenta anos se passaram antes que pudéssemos descobrir Gaia BH3 — o sistema binário com o ciclo mais longo conhecido hoje. É incrível como a humanidade consegue navegar pelas vastas extensões do universo e descobrir objetos tão misteriosos. Estou convencido de que a descoberta levará a um novo modo de pensar em relação à presença e prevalência dos buracos negros que navegam pelas extensões da nossa galáxia.”
Referência: “Descoberta de um buraco negro dormente de 33 massas solares na astrometria de pré-lançamento de Gaia” por P. Panuzzo, T. Mazeh, F. Arenou, B. Holl, E. Caffau, A. Jorissen, C. Babusiaux, P. A. e J. A. Babusiaux, J. Sahlmann, U. Bastian, Ł. Wyrzykowski, L. Eyer, N. Leclerc, N. Bauchet, A. Bombrun, N. Mowlavi, GM Seabroke, D. Teyssier, E. Balbinot, A. Helmi, AGA Brown, A. Vallenari, T. Prusti, JHJ de Bruijne, A. Barbier, M. Biermann, OL Creevey, C. Ducourant, DW Evans, R. Guerra, A. Hutton, C. Jordi, SA Klioner, U. Lammers, L. Lindegren, X. Luri, F. Mignard , C. Nicolas, S. Randich, P. Sartoretti, R. Smiljanic, P. Tanga, NA Walton, C. Aerts, CAL Bailer-Jones, M. Cropper, R. Drimmel, F. Jansen, D. Katz, MG Lattanzi, C. Soubiran, F. Thévenin, F. van Leeuwen, R. Andrae, M. Audard, J. Bakker, R. Blomme, J. Castañeda, F. De Angeli, C. Fabricius, M. Fouesneau, Y. Frémat, L. Galluccio, A. Guerrier, U. Heiter, E. Masana, R. Messineo, K. Nienartowicz, F. Pailler, F. Riclet, W. 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DOI: 10.1051/0004-6361/202449763
