Um buraco negro está escondido em um grupo de estrelas fora de nossa Via Láctea

A impressão deste artista mostra um buraco negro comprimido de onze massas solares, em torno do qual orbita uma estrela de cinco massas solares.


Foto: Facas ESO / M. Grain

Usando o Very Large Telescope (VLT) no European Southern Observatory (ESO), os astrônomos foram capazes de localizar um pequeno buraco negro fora de nossa Via Láctea, observando como ele afeta o movimento de uma estrela em sua vizinhança. É a primeira vez que este método de detecção foi usado para detectar um buraco negro fora da Via Láctea. Este método pode ser crucial para descobrir buracos negros ocultos na Via Láctea e galáxias próximas, e pode lançar luz sobre como esses objetos misteriosos se formaram e evoluíram. O buraco negro recém-descoberto estava escondido em NGC 1850, um grupo de milhares de estrelas a cerca de 160.000 anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia vizinha da Via Láctea.

“Muito parecido com Sherlock Holmes rastreando uma gangue criminosa com seus passos em falso, olhamos para cada estrela nesta constelação através de uma lupa e tentamos encontrar evidências de buracos negros sem vê-los diretamente”, diz ele. O Astrophysical Research Institute da Liverpool John Moores University no Reino Unido, que supervisionou a pesquisa que agora foi aceita para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “A pontuação mostrada aqui é apenas um dos criminosos procurados, mas se você encontrar um, está no caminho certo para descobrir mais se escondendo em outros aglomerados de estrelas.” O primeiro ‘amontoado’ que a equipe rastreou acabou tendo 11 vezes a massa do nosso sol. Os astrônomos o rastreiam pelo efeito gravitacional que exerce sobre uma estrela de cinco massas solares que o orbita. Anteriormente, os astrônomos eram capazes de detectar esses pequenos buracos negros em outras galáxias detectando raios-X emitidos por buracos negros quando engolem matéria ou por ondas gravitacionais emitidas por buracos negros quando colidem uns com os outros ou com estrelas de nêutrons.

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No entanto, a maioria dos buracos negros em alguma massa estelar não traem sua existência emitindo raios X ou ondas gravitacionais. “A grande maioria só pode ser detectada por meio de dinâmica”, disse o membro da equipe Stefan Dreitzler, da Universidade de Georg-August-Göttingen, na Alemanha. “Quando eles têm uma estrela comum como companheira, eles afetam seu movimento de uma maneira sutil, mas detectável, para que possamos rastreá-los com ferramentas avançadas.” Usando o método dinâmico usado por Saracino e sua equipe, os astrônomos podem detectar e decifrar muitos buracos negros. “Qualquer descoberta que fizermos será importante para nossa compreensão dos aglomerados de estrelas e dos buracos negros que eles contêm”, disse o co-autor Mark Gillis, da Universidade de Barcelona, ​​na Espanha.

É o primeiro buraco negro a ser encontrado em um jovem aglomerado de estrelas (NGC 1850 tem apenas cerca de 100 milhões de anos – um piscar de olhos para os padrões astronômicos). Ao aplicar o método dinâmico a aglomerados de estrelas semelhantes, os astrônomos podem rastrear mais buracos negros jovens e compará-los com os buracos negros maiores e mais maduros em aglomerados de estrelas mais antigos. Dessa forma, mais ideias podem ser obtidas sobre como esses objetos podem “crescer” alimentando-se de estrelas ou fundindo-se com outros buracos negros. Além disso, mapear a demografia dos buracos negros em aglomerados de estrelas melhoraria nosso entendimento da origem das fontes das ondas gravitacionais. Em sua pesquisa, os astrônomos usaram dados coletados ao longo de dois anos usando o Multi-Unit Spectral Explorer (MUSE), juntamente com o VLT do ESO, localizado no Deserto de Atacama, no Chile. O MUSE nos permitiu observar regiões densamente povoadas, como o interior de aglomerados de estrelas, e analisar a luz de todas as estrelas nas proximidades. O co-autor Sebastian Kaman, um especialista do MUSE no Instituto de Pesquisa Astrofísica de Liverpool, disse que o instrumento pode reunir informações sobre milhares de estrelas em um acerto, pelo menos dez vezes mais do que qualquer outro instrumento. Isso tornou possível descobrir uma estrela cujo estranho movimento traiu a existência do buraco negro. Dados do Experimento de Lente Ótica Gravitacional da Universidade de Varsóvia e do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA permitiram aos astrônomos confirmar seus resultados e medir a massa do buraco negro.

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Com o Very Large Telescope do ESO no Chile, que deverá estar operacional no final desta década, os astrônomos poderão descobrir ainda mais buracos negros ocultos. “O ELT certamente revolucionará o campo”, diz Saracino. Isso nos permitirá observar estrelas visivelmente fracas no mesmo campo de visão, bem como procurar buracos negros em aglomerados globulares a distâncias muito maiores.

Fonte: quem – qual

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