Astrônomos descobriram evidências de milhares de buracos negros localizados perto do centro de nossa galáxia, a Via Láctea, usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA.

Esta recompensa de buraco negro consiste em buracos negros de massa estelar, que normalmente pesa entre cinco a 30 vezes a massa do sol. Esses buracos negros recém-identificados foram encontrados dentro de três anos-luz - uma distância relativamente curta em escalas cósmicas - do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia conhecido como Sagitário A * (Sgr A *).

Estudos teóricos da dinâmica das estrelas nas galáxias indicaram que uma grande população de buracos negros de massa estelar - até 20, 000 - poderia derivar para dentro ao longo das eras e coletar em torno de Sgr A *. Esta análise recente usando dados do Chandra é a primeira evidência observacional dessa abundância de buracos negros.

Um buraco negro por si só é invisível. Contudo, um buraco negro - ou estrela de nêutrons - bloqueado em órbita próxima com uma estrela puxará gás de sua companheira (os astrônomos chamam esses sistemas de "binários de raios-X"). Este material cai em um disco e aquece até milhões de graus e produz raios X antes de desaparecer no buraco negro. Alguns desses binários de raios-X aparecem como fontes pontuais na imagem do Chandra.

Uma equipe de pesquisadores, liderado por Chuck Hailey da Universidade de Columbia em Nova York, usou dados do Chandra para pesquisar binários de raios-X contendo buracos negros localizados perto de Sgr A *. Eles estudaram os espectros de raios-X - que é a quantidade de raios-X vistos em diferentes energias - de fontes dentro de cerca de 12 anos-luz de Sgr A *.

A equipe então selecionou fontes com espectros de raios-X semelhantes aos de binários de raios-X conhecidos, que têm quantidades relativamente grandes de raios-X de baixa energia. Usando este método, eles detectaram quatorze binários de raios-X dentro de cerca de três anos-luz de Sgr A *. Duas fontes de raios-X com probabilidade de conter estrelas de nêutrons com base na detecção de explosões características em estudos anteriores foram então eliminadas da análise.

A dúzia de binários de raios-X restantes são identificados na versão rotulada da imagem usando círculos de cor vermelha. Outras fontes com quantidades relativamente grandes de raios-X de alta energia são rotuladas em branco, e são principalmente binários contendo estrelas anãs brancas.

Hailey e seus colaboradores concluíram que a maioria dessas dezenas de binários de raios-X provavelmente contém buracos negros. A quantidade de variabilidade que eles mostraram em escalas de tempo de anos é diferente daquela esperada para binários de raios-X contendo estrelas de nêutrons.

Apenas os binários de raios-X mais brilhantes contendo buracos negros são provavelmente detectáveis ​​à distância de Sgr A *. Portanto, as detecções neste estudo implicam que uma população muito maior de pessoas mais fracas, binários de raios-X não detectados - pelo menos 300 e até mil - contendo buracos negros de massa estelar devem estar presentes em torno de Sgr A *.

Esta população de buracos negros com estrelas companheiras perto de Sgr A * pode fornecer informações sobre a formação de binários de raios-X a partir de encontros próximos entre estrelas e buracos negros. Esta descoberta também pode informar futuras pesquisas sobre ondas gravitacionais. Saber o número de buracos negros no centro de uma galáxia típica pode ajudar a prever melhor quantos eventos de ondas gravitacionais podem estar associados a eles.

Uma população ainda maior de buracos negros de massa estelar sem estrelas companheiras deve estar presente perto de Sgr A *. De acordo com o trabalho teórico de acompanhamento de Aleksey Generozov da Columbia e seus colegas, mais de cerca de 10, 000 buracos negros e até 40, Devem existir 000 buracos negros no centro da Galáxia.

Embora os autores favoreçam fortemente a explicação do buraco negro, eles não podem descartar a possibilidade de que até cerca de metade das dezenas de fontes observadas sejam de uma população de pulsares de milissegundos, ou seja, estrelas de nêutrons girando muito rapidamente com fortes campos magnéticos.

Um artigo descrevendo esses resultados apareceu na edição de 5 de abril da revista. Natureza .