Nova classe de buracos negros pode ter sido descoberta

Por , em 4.11.2019

Os buracos negros são tão relevantes para a compreensão que os astrofísicos têm do universo, que eles tentam fazer um censo dos existentes na Via Láctea. No entanto, podem estar deixando passar uma classe de buracos negros, de acordo com estudo publicado na revista Science.

Na publicação, astrônomos indicam nova maneira de buscar por buracos negros, além disso, eles mostram que pode existir uma classe de buracos negros menores do que os conhecidos no universo.

O professor de astronomia da Ohio State University, Todd Thompson, autor líder do estudo, declarou à revista Phys, que se conseguirem revelar uma nova população de buracos negros, isso pode abrir nova área de estudo. Não incluir esses buracos negros menores no censo deixa os dados incompletos, o que confere uma visão imprecisa, considera o professor.

Busca por buracos negros

Além de procurar por buracos negros, os astrônomos também têm procurado por estrelas de nêutron, pequenas e densas, elas se formam quando estrelas morrem e colapsam. Os buracos negros se formam quando estrelas morrem, encolhem e explodem. Ambos podem conter informações sobre os elementos da Terra e como as estrelas vivem e morrem.

Acontece que para descobrir essas informações, é necessário primeiro descobrir onde estão os buracos negros e para isso é preciso saber o que estão procurando. Por anos, os buracos negros conhecidos pelos cientistas tinham entre cinco e 15 vezes a massa do Sol e as estrelas de neutros, em geral, não são maiores do que 2,1 vezes a massa do Sol. Se uma delas tivesse por volta de 2,5 vezes a massa do Sol, colapsariam e se tornaria um buraco negro.

No entanto, em 2017, o projeto Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO) viu dois buracos negros se fundindo em outra galáxia, cerca de 1,8 bilhão de anos luz distante da Terra. Um desses buracos negros tinha por volta de 31 vezes a massa do Sol e o outro cerca de 25 vezes a massa do Sol.

Já existia a suspeita, entre Thompson e outros físicos, de que buracos negros poderiam ter tamanhos diferentes do conhecido. Essa percepção foi corroborada pela descoberta do LIGO, ao mostrar que os buracos negros podem ser maiores do que se sabia. Mas ainda ficou uma janela de tamanho entre as maiores estrelas de nêutrons e os menores buracos negros.

A diferença de tamanho

Para tentar compreender a questão da diferença de tamanho entre estrelas de nêutrons e buracos negros, Thompson e outros cientistas passaram a examinar dados do Experimento de Evolução Galáctica do Observatório Apache Point (APOGEE). Esse experimento coletou espectros de luz de 100 mil estrelas na Via Láctea.

Thompson percebeu que mudanças no espectro poderiam mostrar se uma estrela orbita outro objeto. Com base nessa percepção, o cientista começou a procurar sinais de que uma dessas estrelas estivesse orbitando um buraco negro.

Depois de reduzir os dados do APOGEE para 200 estrelas, Thompson passou a informação para Tharindu Jayasinghe, pesquisador associado no estado de Ohio. Ele compilou milhares de imagens de cada potencial sistema binário do All-Sky Automated Survey for Supernovae.

O que foi encontrado

Uma estrela vermelha gigante foi encontrada com o processamento de dados. Ela aparentava orbitar algo, mas de acordo com os cálculos, o objeto era muito menor do que os buracos negros conhecidos na Via Láctea e maior do que as estrelas de nêutrons conhecidas.

Depois de mais cálculos e dados adicionais eles concluíram que haviam encontrado um buraco negro escondido em uma estrela binária. O objeto companheiro deve pesar mais de 2,6 massas solares e não emite luz, nem raio-x. Em geral, os buracos negros são detectados pela emissão de raio-x, que ocorre com o aquecimento do material que cai neles.

A ausência de emissão de luz nesse buraco negro indica que ele não está consumindo nenhum material. Os pesquisadores consideram que pode haver uma população de buracos negros semelhantes que não são detectados pela observação de raio-x. [Phys, Science]

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