Este buraco negro está inclinado — mas não deveria!
Por Daniele Cavalcante | Editado por Patricia Gnipper | 04 de Março de 2022 às 09h30
O buraco negro no sistema binário MAXI J1820+070 tem um eixo de rotação mais inclinado do que o esperado. Os modelos teóricos apontavam para uma inclinação muito mais suave, mas não foi isso o que a luz polarizada ao redor do objeto revelou.
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Uma equipe internacional de astrônomos mediu a rotação eixo do buraco negro e o eixo da órbita do sistema estelar binário — do qual também faz parte uma estrela mais leve, que alimenta o buraco negro. Ao contrário do que todos esperavam, o eixo de rotação do buraco negro é inclinado em mais de 40 graus em relação ao eixo da órbita da estrela.
Esse resultado não corresponde aos atuais modelos teóricos de formação de buracos negros. Os astrônomos anteriormente deduziam que qualquer ângulo de inclinação deveria ser bem pequeno, mas a diferença de 40 graus é algo completamente inesperada.
Para descobrir essa inclinação, a equipe usou um polarímetro astronômico chamado DIPol-UF para medir o ângulo de rotação da luz óptica. O instrumento, construído pelo Instituto Leibniz de Física Solar (KIS) e pela Universidade de Turku/Finlândia, consegue determinar a orientação das partículas de luz, ou seja, para qual lado elas “apontam”.
De acordo com a equipe, o DIPol-UF é único com tamanha capacidade de medir a polarização óptica com tamanha precisão e exatidão, o suficiente para descobrir a orientação orbital de buracos negros com base na polarização da luz de material circunvizinho.
Os buracos negros em sistemas de estrelas binárias são formados pelo colapso de uma das estrelas — a mais massiva da dupla que compartilham uma órbita em comum. Então, o buraco negro “suga” matéria da estrela companheira, que pode ser uma gigante vermelha ou anã branca, por exemplo.
Esse processo cria uma radiação brilhante em luz visível e em raios X, antes do material da estrela cair no buraco negro. Também são ejetados jatos em altíssima velocidade a partir dos polos norte e sul do objeto. Assim, ao rastrear os fluxos de gás e dos jatos, os cientistas conseguiram identificar a direção do eixo de rotação do buraco negro em relação ao plano ao sistema binário.
Ainda é cedo para saber quais serão as implicâncias da descoberta nos modelos de sistemas binários com um buraco negro, mas é provável que existam muitos outros com inclinação acentuada universo afora. O estudo foi publicado na revista Science.