Os astrônomos descobriram que as estrelas supermassivas jovens perto do buraco negro da Via Láctea são únicas, não binárias, uma descoberta contrária à formação normal de estrelas supermassivas. O ambiente extremo do buraco negro faz com que esses binários estelares se fundam ou se rompam, levando a menos pares binários em comparação com estrelas semelhantes perto da Terra. Isso sugere a influência do buraco negro na produção de ondas gravitacionais e na criação de estrelas em hipervelocidade.
-Os cientistas da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA) e do W. M. Keck Observatory analisaram mais de uma década de dados sobre 16 jovens estrelas supermassivas orbitando o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.
– Estrelas supermassivas normalmente são formadas em pares, mas o novo estudo descobriu que todas as 16 estrelas eram singletons.
– As descobertas apóiam um cenário no qual o buraco negro supermassivo leva as estrelas próximas a se fundirem ou serem interrompidas, com um dos pares sendo ejetado do sistema.
Quando nascem estrelas supermassivas, quase sempre estão emparelhadas com uma gêmea, e as duas estrelas normalmente orbitam uma à outra.
Mas astrônomos do Galactic Center Group da UCLA e do Keck Observatory analisaram mais de uma década de dados sobre 16 jovens estrelas supermassivas orbitando o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Suas descobertas, publicadas recentemente no Astrophysical Journal, revelam uma conclusão surpreendente: todos eles são singletons.
Mas por que? As estrelas, que são cerca de 10 vezes maiores que o nosso sol, estão sendo formadas sozinhas no ambiente hostil ao redor do buraco negro? Seus “gêmeos” foram expulsos pelo buraco negro? Ou pares de estrelas se fundiram para formar estrelas únicas?
As descobertas apóiam um cenário no qual o buraco negro supermassivo central leva os binários estelares próximos a se fundirem ou serem interrompidos, com um dos pares sendo ejetado do sistema.
As estrelas que os cientistas observaram são conhecidas como estrelas S, e a maioria delas é jovem – formada nos últimos 6 milhões de anos – e massiva. Eles estão localizados principalmente dentro de um mês-luz, ou um pouco menos de 500 bilhões de milhas, do buraco negro.
“Em primeiro lugar, estrelas tão jovens nem deveriam estar perto do buraco negro”, disse Devin Chu, pós-doutorando da UCLA, primeiro autor do estudo. “Eles não poderiam ter migrado para esta região em apenas 6 milhões de anos. Mas ter uma forma de estrela em um ambiente tão hostil é surpreendente.”
Chu e seus colegas usaram dados obtidos com os instrumentos de óptica adaptativa de Keck para conduzir a primeira busca por estrelas binárias espectroscópicas entre as estrelas S. Estrelas binárias espectroscópicas aparecem através de telescópios ópticos como sendo estrelas únicas, mas, quando a luz que elas emitem é analisada pelos cientistas, revela-se que na verdade são pares de estrelas.
Todas as estrelas S que pareciam solteiras estavam, de fato, sozinhas.
Ainda mais surpreendente, os pesquisadores descobriram que o número de pares de estrelas S que poderiam existir perto do buraco negro era muito menor do que o número de estrelas comparáveis na seção do espaço ao redor do sol da Terra, conhecida como vizinhança solar.
Eles fizeram isso calculando uma métrica chamada fração binária, que define quantas estrelas em uma determinada área podem vir em pares; quanto maior a fração binária, mais estrelas poderiam existir em pares. Estudos anteriores mostraram que a fração binária para estrelas semelhantes às estrelas S na vizinhança solar da Terra é de cerca de 70%. No novo estudo, os pesquisadores descobriram que perto do buraco negro da Via Láctea, o limite superior é de apenas 47% – sugerindo que o ambiente extremo do buraco negro está limitando a sobrevivência dos binários estelares.
“Essa diferença fala sobre o ambiente incrivelmente interessante do centro de nossa galáxia; não estamos lidando com um ambiente normal aqui”, disse Chu. “Isso também sugere que o buraco negro impulsiona essas estrelas binárias próximas a se fundirem ou serem interrompidas, o que tem implicações importantes para a produção de ondas gravitacionais e estrelas de hipervelocidade ejetadas do centro galáctico”.
Os pesquisadores da UCLA agora planejam explorar como o limite da fração binária que eles calcularam se compara à fração binária de estrelas semelhantes que estão localizadas mais longe do buraco negro, mas ainda dentro de sua influência gravitacional.
Publicado em 21/06/2023 20h52
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