Crédito:A. Irrgang, Fau
Uma equipe internacional de astrônomos identificou a origem de uma estrela de alta velocidade em fuga chamada PG 1610 + 062 e determinou que ela foi provavelmente ejetada de seu aglomerado de nascimento com a ajuda de um buraco negro de massa média (MMBH).
Os resultados são publicados na revista Astronomia e Astrofísica .
A fim de colocar restrições rígidas na velocidade de rotação projetada do PG 1610 + 062, sua velocidade radial, bem como medir sua composição química com precisão, a equipe precisava de dados espectrais da estrela, mas sua distância e posição no céu faziam do Echellette Spectrograph and Imager (ESI) do Observatório W. M. Keck a única ferramenta para o trabalho.
"No hemisfério norte, apenas a combinação do Observatório Keck e ESI nos deu o que precisávamos. A área de coleta de Keck nos permitiu reunir fótons suficientes para o nosso objeto e o ESI tem exatamente a resolução certa, que é alto o suficiente para resolver todas as características espectrais, "diz o co-autor Thomas Kupfer, um Instituto Kavli de Física Teórica com Pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Santa Barbara.
Embora anteriormente considerada uma estrela velha com meia massa solar, típico para o halo galáctico, os dados do Observatório Keck revelaram que PG1610 + 062 é na verdade uma estrela surpreendentemente jovem com dez vezes mais massa, ejetado do disco galáctico quase na velocidade de escape da Via Láctea.
Algumas estrelas ainda mais rápidas, chamadas estrelas de hipervelocidade (HVSs), existem - os três primeiros foram descobertos em 2005. Entre eles está a estrela única US 708, que foi encontrado a partir de observações usando o espectrômetro de imagem de baixa resolução (LRIS) no telescópio Keck I; estava indo tão rápido que escapou da atração gravitacional da Via Láctea. Para atingir tais velocidades, é necessário um evento de estilingue extremamente dramático.
Novo, estrelas massivas como PG 1610 + 062 no halo galáctico da Via Láctea vivem longe das regiões de formação estelar de nossa galáxia. Os astrônomos estão tentando entender como essas "estrelas em fuga" foram forçadas a deixar seu local de nascimento. Novas observações de PG 1610 + 062 sugerem que um buraco negro de tamanho médio na Via Láctea pode ser responsável por expulsar a estrela de seu aglomerado de origem. Crédito:A. Irrgang, Fau
Simulações realizadas em 1988 sugeriram que um gigante, 4 milhões de buracos negros de massa solar (SMBH) podem fazer o truque. Ao interromper um sistema estelar binário, ou seja, engolir uma estrela e deixar seu parceiro estelar com toda a energia do sistema, ejetando-o muito além da velocidade de escape da Via Láctea. Na falta de outras explicações plausíveis para a formação de HVSs, este cenário foi prontamente aceito como o mecanismo de ejeção padrão, em particular depois que a evidência observacional da existência de tal SMBH no Centro Galáctico tornou-se esmagadora no início dos anos 2000.
Ao usar as medições de precisão astrométrica sem precedentes da nave espacial Gaia da Agência Espacial Europeia, PG1610 + 062 foi rastreado a lugar nenhum perto do Centro Galáctico, mas para o braço espiral de Sagitário de nossa galáxia, portanto, descartando a ideia de que o Centro Galáctico SMBH estilingue a estrela.
Ainda mais interessante é a aceleração extrema derivada de PG1610 + 062, que exclui provavelmente todos os cenários alternativos, exceto a interação com um MMBH. Prevê-se que tais objetos existam em jovens aglomerados estelares nos braços espirais da Via Láctea, mas nenhum foi detectado ainda.
"Agora, PG1610 + 062 pode fornecer evidências de que MMBHs podem de fato existir em nossa galáxia. A corrida começou para realmente encontrá-los, "diz o autor principal Andreas Irrgang, da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg, na Alemanha.
Há muito mais a aprender sobre esta estrela e seu local de origem. Conforme a missão Gaia prossegue, a precisão irá melhorar e o local de origem será reduzido ainda mais, possivelmente permitindo que os astrônomos procurem o aglomerado de estrelas pai e, finalmente, o buraco negro.
O time, que inclui Felix Fürst do Centro Europeu de Astronomia Espacial na Espanha, Stephan Geier, do Instituto de Física e Astronomia da Universidade de Potsdam, na Alemanha, e Ulrich Heber da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg, está atualmente procurando por candidatos adicionais semelhantes ao PG1610 + 062 usando Gaia e outros grandes telescópios de pesquisa. O mais brilhante, mais próximos podem ser adequados para rastrear de volta aos núcleos de aglomerados de estrelas, que pode fornecer evidências de buracos negros de massa intermediária em seus centros.
