Descoberto o primeiro buraco negro de massa estelar fora de nossa galáxia

Uma equipe de cientistas conhecida por "destruir" candidatos a buracos negros encontrou evidências diretas do primeiro buraco negro de massa estelar descoberto fora da Via Láctea. O objeto está localizado na região da Nebulosa da Tarântula, na galáxia Grande Nuvem de Magalhães, e se formou através do colapso de uma estrela moribunda.

• Astrônomos querem saber por que este buraco negro supermassivo gira tão devagar
• Novo tipo de buraco negro recém-descoberto pode resolver um mistério de décadas

Buracos negros de massa estelar surgem quando estrelas mais massivas que o Sol chegam ao fim de seus ciclos de fusão nuclear. Quando isso ocorre, a massa da estrela colapsa sob sua própria gravidade e o resultado pode ser a explosão em supernova seguida da formação de um buraco negro.

Embora esse seja provavelmente o tipo mais comum de buraco negro no universo, não é muito fácil encontrá-los. Isso porque vários deles não estão se alimentando ativamente de matéria e, portanto, não disparam radiação. Em quasares, por exemplo, um buraco negro supermassivo está em interação intensa com a matéria ao seu redor e o resultado disso são jatos luminosos facilmente detectáveis.

Para encontrar os buracos negros de massa estelar "silenciosos" (não iluminados pela radiação), os cientistas procuram por sistemas binários, por exemplo. Neles, muitas vezes uma estrela mais massiva pode explodir em supernova, para depois formar uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Este novo objeto se alimentará do gás da estrela companheira. Ao menos é o que parece.

Os pesquisadores propuseram há alguns anos que buracos negros de massa estelar também poderiam se formar em um evento único de colapso das estrelas, sem nenhuma explosão de supernova. E foi exatamente isso o que a equipe acredita ter encontrado. “É incrível que quase não saibamos de buracos negros adormecidos, dado o quão comuns os astrônomos acreditam que sejam”, disse o co-autor do estudo Pablo Marchant, da KU Leuven.

Até o momento, alguns estudos apresentaram objetos candidatos a buracos negros estelares silenciosos fora de nossa galáxia, mas a equipe "destruidora" de buracos negros conseguiu, pela primeira vez provar a existência de um objeto. Ele tem, pelo menos, nove vezes a massa do nosso Sol e orbita uma estrela azul quente com 25 vezes a massa solar.

Essa dupla forma um sistema binário já conhecido anteriormente, chamado VFTS 243, mas ainda havia dúvidas sobre a natureza do objeto menos massivo. Ao dividir a luz do sistema com um método chamado desembaraçamento espectral, os pesquisadores descobriram que apenas a estrela azul emitia luz. Isso era a evidência que faltava para a conclusão de que o objeto vizinho é, de fato, um buraco negro.

De acordo com os autores, a estrela que deu origem ao buraco negro observado parece ter colapsado diretamente, sem nenhuma explosão em supernova. "Evidências deste cenário de 'colapso direto' têm surgido recentemente, mas agora o nosso estudo mostra uma das indicações mais diretas deste fenômeno. Isto tem enormes implicações para a origem da fusão de buracos negros no cosmos", escreveram os aurores.

Até agora os astrônomos detectaram quase 100 eventos de colisão e fusão entre buracos negros binários. Essas descobertas ocorrem pelas detecções de ondas gravitacionais. Mas ainda não se sabe exatamente como esses colapsos ocorrem, por isso o VFTS 243 pode ser importante para ajudar a resolver o mistério.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy.

Fonte: ESO