Astrônomos descobriram o maior buraco negro estelar conhecido na Via Láctea depois de observarem uma oscilação incomum no espaço.

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O chamado “gigante adormecido”, denominado Gaia BH3, tem uma massa equivalente a cerca de 33 vezes a do nosso Sol e está localizado a 1.926 anos-luz de distância, na constelação de Áquila, o que o torna o segundo buraco negro conhecido mais próximo da Terra. . O buraco negro mais próximo é Gaia BH1, que está localizado a cerca de 1.500 anos-luz de distância e tem uma massa de aproximadamente 10 vezes a massa do nosso Sol.

Os astrônomos descobriram o buraco negro enquanto vasculhavam as observações feitas pelo telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia, a fim de divulgar os próximos dados para a comunidade científica. Os investigadores não esperavam encontrar nada, mas um movimento estranho — causado pela influência gravitacional de Gaia BH3 numa companheira próxima — chamou a sua atenção.

Muitos buracos negros “adormecidos” não têm um companheiro próximo o suficiente para se alimentar, por isso são difíceis de detectar e não geram luz. Mas outros buracos negros estelares extraem material de estrelas companheiras, e esta troca de matéria liberta raios-X brilhantes que podem ser observados com telescópios.

O movimento oscilante de uma antiga estrela gigante na constelação de Áquila revelou que ela estava em uma dança orbital com um buraco negro adormecido, o terceiro buraco negro adormecido observado por Gaia.

Os investigadores usaram o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no deserto do Atacama, no Chile, e outros observatórios terrestres para confirmar a massa de Gaia BH3, e o seu estudo também forneceu novas pistas sobre como surgem estes buracos negros massivos. Os resultados apareceram terça-feira no jornal Astronomia e astrofísica.

“Ninguém esperaria encontrar um buraco negro de grande massa à espreita nas proximidades, e ainda não foi descoberto”, disse o principal autor do estudo, Pasquale Panozzo, astrônomo do Observatório de Paris, parte do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica e um membro da colaboração Gaia. Na situação atual. “Este é o tipo de descoberta que você faz uma vez na vida de pesquisa.”

Segredos de estrelas antigas

O título de buraco negro mais massivo da nossa galáxia sempre remontará a Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, que tem uma massa de cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol, mas isso é porque é um buraco negro supermassivo. Um buraco negro supermassivo, não um buraco negro estelar.

O processo pelo qual os buracos negros supermassivos se formam não é bem compreendido, mas uma teoria sugere que isso acontece Quando enormes nuvens cósmicas entram em colapso. Buracos negros estelares se formam quando estrelas massivas morrem. Assim, Gaia BH3 é o buraco negro mais massivo da nossa galáxia, que se formou como resultado da morte de uma estrela massiva.

A massa dos buracos negros estelares observados na Via Láctea é cerca de 10 vezes a massa do Sol, em média. Até a descoberta de Gaia BH3, o maior buraco negro estelar conhecido na nossa galáxia era Cygnus X-1, que tem uma massa de 21 vezes a massa do Sol. Embora Gaia BH3 seja uma descoberta excepcional em nossa galáxia para os padrões dos astrônomos, ela é semelhante em massa a objetos em galáxias muito, muito distantes.

Os cientistas acreditam que buracos negros estelares com massas como Gaia BH3 se formaram quando estrelas pobres em metais entraram em colapso. Pensa-se que estas estrelas, que têm hidrogénio e hélio como os seus elementos mais pesados, perdem menos massa ao longo das suas vidas, pelo que, em última análise, contêm mais material que pode dar origem a um buraco negro de grande massa.

Mas os astrónomos não conseguiram encontrar provas que ligassem diretamente buracos negros de grande massa a estrelas pobres em metais até encontrarem Gaia BH3.

Estrelas duplas tendem a ter composição semelhante, disseram os autores do estudo. De acordo com as expectativas, os pesquisadores descobriram que a estrela que orbita Gaia BH3 era pobre em metais, o que significa que a estrela que formou Gaia BH3 era provavelmente a mesma.

“O que me surpreende é que a composição química da companheira é semelhante à que encontramos em estrelas antigas e pobres em metais da galáxia”, disse Elisabetta Cavao, coautora do estudo e membro da colaboração Gaia no Observatório de Paris. , disse em um comunicado.

A estrela que orbita Gaia BH3 provavelmente formou-se nos primeiros 2 mil milhões de anos após o Big Bang ter criado o Universo, há 13,8 mil milhões de anos. O caminho da estrela, que se move na direção oposta a muitas estrelas no disco galáctico da Via Láctea, indica que fazia parte de uma pequena galáxia que se fundiu com a Via Láctea há mais de 8 mil milhões de anos.

Agora, a equipa espera que a investigação permita que outros astrónomos estudem o enorme buraco negro e revelem mais dos seus segredos sem ter de esperar pelo resto dos dados de Gaia, com lançamento previsto para o final de 2025.

“É impressionante ver o impacto transformador que Gaia está a ter na astronomia e na astrofísica”, disse Carol Mundell, diretora científica da ESA, num comunicado. “As suas descobertas vão muito além do objetivo original da missão, que era criar um mapa multidimensional extremamente preciso de mais de mil milhões de estrelas em toda a Via Láctea.”

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