Acreção de gás em um buraco negro estelar de sua estrela companheira azul, por meio de um disco de acreção truncado (impressão do artista). Crédito:YU Jingchuan, Planetário de Pequim, 2019.
Uma equipe internacional chefiada pelo professor LIU Jifeng do Observatório Astronômico Nacional da China da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) avistou um buraco negro estelar com uma massa 70 vezes maior que a do sol. O buraco negro monstro está localizado a 15, A 000 anos-luz da Terra e foi batizada de LB-1 pelos pesquisadores.
Estima-se que a Via Láctea contenha 100 milhões de buracos negros estelares - corpos cósmicos formados pelo colapso de estrelas massivas e tão densa que nem mesmo a luz consegue escapar. Até agora, os cientistas estimaram a massa de um buraco negro estelar individual em nossa galáxia em não mais do que 20 vezes a massa do sol. Mas a descoberta de um enorme buraco negro por uma equipe chinesa de cientistas internacionais derrubou essa suposição.
O time, liderado pelo Prof. LIU Jifeng do Observatório Astronômico Nacional da China da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), avistou um buraco negro estelar com uma massa 70 vezes maior que a do sol. O buraco negro monstro está localizado a 15 mil anos-luz da Terra e foi batizado de LB-1 pelos pesquisadores. A descoberta é relatada na última edição da Natureza .
A descoberta foi uma grande surpresa. "Buracos negros de tal massa nem deveriam existir em nossa galáxia, de acordo com a maioria dos modelos atuais de evolução estelar, "disse o Prof. LIU." Nós pensamos que estrelas muito massivas com a composição química típica de nossa galáxia deviam liberar a maior parte de seu gás em ventos estelares poderosos, à medida que se aproximam do fim de suas vidas. Portanto, eles não devem deixar para trás um remanescente tão massivo. LB-1 é duas vezes mais massivo do que pensávamos ser possível. Agora, os teóricos terão que enfrentar o desafio de explicar sua formação. "
Até alguns anos atrás, buracos negros estelares só podiam ser descobertos quando engoliam gás de uma estrela companheira. Este processo cria poderosas emissões de raios-X, detectável da Terra, que revelam a presença do objeto colapsado.
A grande maioria dos buracos negros estelares em nossa galáxia não está envolvida em um banquete cósmico, no entanto, e, portanto, não emite raios-X reveladores. Como resultado, apenas cerca de duas dúzias de buracos negros estelares galácticos foram bem identificados e medidos.
Para combater essa limitação, O Prof. LIU e colaboradores pesquisaram o céu com o Telescópio Espectroscópico de Fibra Multi-Objeto de Grande Área do Céu da China (LAMOST), procurando estrelas que orbitam um objeto invisível, puxado por sua gravidade.
Esta técnica de observação foi proposta pela primeira vez pelo cientista inglês visionário John Michell em 1783, mas só se tornou viável com os recentes avanços tecnológicos em telescópios e detectores. Ainda, tal busca é como procurar a proverbial agulha em um palheiro:apenas uma estrela em mil pode estar circulando um buraco negro.
Após a descoberta inicial, os maiores telescópios ópticos do mundo - o Gran Telescopio Canarias de 10,4 m da Espanha e o telescópio Keck I de 10 m nos Estados Unidos - foram usados para determinar os parâmetros físicos do sistema. Os resultados foram fantásticos:uma estrela oito vezes mais pesada do que o Sol orbitava um buraco negro de 70 massas solares a cada 79 dias.
A descoberta do LB-1 se encaixa perfeitamente com outro avanço na astrofísica. Recentemente, Os detectores de ondas gravitacionais do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) e de Virgem começaram a detectar ondulações no espaço-tempo causadas por colisões de buracos negros em galáxias distantes. Curiosamente, os buracos negros envolvidos em tais colisões também são muito maiores do que o que antes era considerado típico.
O avistamento direto de LB-1 prova que esta população de buracos negros estelares supermassivos existe até mesmo em nosso próprio quintal. "Esta descoberta nos força a reexaminar nossos modelos de como os buracos negros de massa estelar se formam, "disse o Diretor do LIGO, Prof. David Reitze, da Universidade da Flórida nos EUA.
"Este resultado notável, junto com as detecções LIGO-Virgo de colisões de buracos negros binários durante os últimos quatro anos, realmente aponta para um renascimento em nossa compreensão da astrofísica de buracos negros, "disse Reitze.