Um buraco negro pesado em nossa galáxia tem algumas explicações a fazer.
Com uma massa de cerca de 68 sóis, é muito mais pesado que outros buracos negros de massa estelar (aqueles com massas abaixo de 100 sóis) dentro e ao redor da Via Láctea, dizem os cientistas. Isso não é apenas um registro, é também um enigma. Segundo a teoria, os buracos negros em nossa galáxia que se formam a partir da morte explosiva de estrelas massivas – como provavelmente ocorreu – não devem ser mais pesados ??do que cerca de 25 sóis.
O buraco negro está trancado em órbita com uma jovem estrela azul chamada LB-1, que fica a cerca de 13.800 anos-luz de distância na constelação de Gêmeos, descobriram os pesquisadores. Examinando dados do telescópio LAMOST na China, Jifeng Liu, astrofísico da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, e colegas notaram que o LB-1 se move repetidamente em direção e longe da Terra com grande velocidade – um sinal de que a estrela orbita algo maciço .
Com observações adicionais de telescópios no Havaí e nas Ilhas Canárias, a equipe mapeou a órbita e deduziu que a estrela é movida por uma massa escura com cerca de 68 vezes a massa do sol. Apenas um buraco negro se encaixa nessa descrição, a equipe relata 27 de novembro na Nature.
“Eu nunca pensei que, nos meus sonhos mais loucos, você pudesse formar um buraco negro tão grande [na Via Láctea]”, diz Michael Zevin, astrofísico da Northwestern University em Evanston, Illinois. “Se as observações estiverem corretas, isso é realmente vai ter pessoas coçando a cabeça. “
Este buraco negro não é o mais pesado da Via Láctea. Esse título vai para o gigante no centro da galáxia, um buraco negro supermassivo em uma classe própria com uma massa de mais de 4 milhões de sóis. A massa do buraco negro de LB-1 é, no entanto, comparável a alguns dos buracos negros descobertos recentemente por detectores de ondas gravitacionais, que detectam ondulações no espaço-tempo (entre outras coisas) da fusão de pares de buracos negros (SN: 2/17 / 16)
Mas esses buracos negros se formaram em galáxias distantes, provavelmente em ambientes com uma escassez relativa de elementos mais pesados ??que o hélio. A estrela LB-1 possui um inventário mais rico desses elementos e, presumivelmente, a estrela que formou seu parceiro buraco negro tinha um estoque semelhante. Estrelas com maior abundância de elementos pesados ??perdem mais de sua massa com ventos estelares, pois esses elementos apresentam um alvo maior para a radiação que impulsiona esses ventos. Estrelas massivas que formam buracos negros também ejetam grande parte de sua massa durante as explosões de supernovas que terminam suas vidas.
“Esses dois processos produzem buracos negros muito pequenos, mesmo com estrelas muito grandes”, diz Liu. Mas o buraco negro perto de LB-1 aparentemente não recebeu esse memorando.
Fazer um buraco negro de 68 massas solares requer uma redução na massa perdida pelos ventos estelares em um fator de cinco, diz Liu. “Não sabemos se isso é possível teoricamente”.
Como alternativa, o buraco negro pode ter emergido de uma supernova com falha, uma tentativa de explosão estelar que não tem energia suficiente para arremessar as tripas da estrela no espaço, deixando o gás cair novamente no buraco negro.
A equipe também se pergunta se o buraco negro é o trabalho de duas estrelas. O cenário é especulativo, diz Liu, e “as chances são pequenas”. Mas nesta história, o LB-1 orbita um par de estrelas mais pesadas que morreram e deixaram para trás dois núcleos que se fundiram em um buraco negro.
Também é possível que o que parece ser um único buraco negro de 68 massas solares na verdade seja dois buracos negros mais leves presos em um abraço apertado. Esse par cutuca periodicamente o LB-1, dando a ele um movimento de balanço sutil que Liu e seus colegas estão procurando com outros telescópios.
Antes de se envolver em possíveis histórias de origem, as observações precisam ser verificadas duas vezes, adverte Zevin. “Eu não apostaria que ainda é uma detecção definitiva”, diz ele.
O único problema, que os pesquisadores observam, é que a massa calculada do buraco negro depende da distância correta para o LB-1. Sua distância derivada de 13.800 anos-luz – com base no brilho aparente da estrela e nos cálculos de sua luminosidade intrínseca – é cerca do dobro da distância da estrela determinada pelo satélite Gaia, uma missão de vários anos para criar um mapa 3D preciso de mais de 1 bilhão de estrelas na Via Láctea (SN: 5/9/18). Se a distância de Gaia estiver correta, o buraco negro poderá ser apenas 10 vezes maior que o sol. (Se a estrela estiver mais próxima, será menos luminosa, menos massiva. Isso significa que é necessário um buraco negro mais claro para explicar a velocidade com que a estrela está sendo girada.)
Isso não é necessariamente uma greve contra o estudo. Os pesquisadores observam que uma luminosidade muito menor para a estrela estaria em desacordo com a temperatura medida. E se o LB-1 estiver oscilando em torno de um buraco negro, isso prejudicaria a precisão dos dados de Gaia, diz Zevin. “Mas é um ponto importante que precisa ser resolvido.”
Publicado em 28/11/2019
Artigo original: https://www.sciencenews.org/article/newfound-black-hole-milky-way-is-weirdly-heavy
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