Há sempre algo novo e excitante acontecendo no campo da pesquisa de buracos negros.
Albert Einstein publicou pela primeira vez seu livro explicando a teoria da relatividade geral – que postulava os buracos negros – em 1922. Cem anos depois, os astrônomos capturaram imagens reais do buraco negro no centro da Via Láctea. Em um artigo recente, uma equipe de astrônomos descreve outra nova descoberta emocionante:o primeiro buraco negro "adormecido" observado fora da galáxia.

Sou um astrofísico que estudou buracos negros – os objetos mais densos do universo – por quase duas décadas. Buracos negros dormentes são buracos negros que não emitem nenhuma luz detectável. Assim, eles são notoriamente difíceis de encontrar. Esta nova descoberta é emocionante porque fornece informações sobre a formação e evolução dos buracos negros. Esta informação é vital para entender as ondas gravitacionais, bem como outros eventos astronômicos.

O que exatamente é VFTS 243?

O VFTS 243 é um sistema binário, o que significa que é composto por dois objetos que orbitam um centro de massa comum. O primeiro objeto é uma estrela azul muito quente com 25 vezes a massa do Sol, e o segundo um buraco negro nove vezes mais massivo que o Sol. O VFTS 243 está localizado na Nebulosa da Tarântula dentro da Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea localizada a cerca de 163.000 anos-luz da Terra.

O buraco negro no VFTS 243 é considerado inativo porque não está emitindo nenhuma radiação detectável. Isso contrasta fortemente com outros sistemas binários nos quais fortes raios-X são detectados no buraco negro.

O buraco negro tem um diâmetro de cerca de 54 quilômetros e é ofuscado pela estrela energética, que é cerca de 200.000 vezes maior. Ambos giram rapidamente em torno de um centro de massa comum. Mesmo com os telescópios mais poderosos, visualmente o sistema parece ser um único ponto azul.

Encontrando buracos negros adormecidos

Os astrônomos suspeitam que existam centenas desses sistemas binários com buracos negros que não emitem raios-X escondidos na Via Láctea e na Grande Nuvem de Magalhães. Os buracos negros são mais facilmente visíveis quando estão retirando matéria de uma estrela companheira, um processo conhecido como "alimentação".

A alimentação produz um disco de gás e poeira que envolve o buraco negro. Quando o material no disco cai em direção ao buraco negro, o atrito aquece o disco de acreção a milhões de graus. Esses discos quentes de matéria emitem uma tremenda quantidade de raios-X. O primeiro buraco negro a ser detectado dessa maneira é o famoso sistema Cygnus X-1.

Os astrônomos sabem há anos que o VFTS 243 é um sistema binário, mas não ficou claro se o sistema é um par de estrelas ou uma dança entre uma única estrela e um buraco negro. Para determinar o que era verdade, a equipe que estudava o binário usou uma técnica chamada desembaraçamento espectral. Essa técnica separa a luz do VFTS 243 em seus comprimentos de onda constituintes, o que é semelhante ao que acontece quando a luz branca entra em um prisma e as diferentes cores são produzidas.

Esta análise revelou que a luz do VFTS 243 era de uma única fonte, não de duas estrelas separadas. Sem radiação detectável emanando da companheira da estrela, a única conclusão possível era que o segundo corpo dentro do binário é um buraco negro e, portanto, o primeiro buraco negro adormecido encontrado fora da Via Láctea.

Por que o VFTS 243 é importante?

A maioria dos buracos negros com massa inferior a 100 sóis são formados a partir do colapso de uma estrela massiva. Quando isso acontece, geralmente há uma tremenda explosão conhecida como supernova.

O fato de o buraco negro no sistema VFTS 243 estar em uma órbita circular com a estrela é uma forte evidência de que não houve explosão de supernova, que de outra forma poderia ter expulsado o buraco negro do sistema – ou pelo menos interrompido a órbita. Em vez disso, parece que a estrela progenitora entrou em colapso diretamente para formar o buraco negro sem explosão.

A estrela massiva do sistema VFTS 243 viverá apenas mais 5 milhões de anos – um piscar de olhos em escalas de tempo astronômicas. A morte da estrela deve resultar na formação de outro buraco negro, transformando o sistema VFTS 243 em um buraco negro binário.

Até o momento, os astrônomos detectaram quase 100 eventos em que buracos negros binários se fundem e produzem ondulações no espaço-tempo. Mas como esses sistemas binários de buracos negros se formam ainda é desconhecido, e é por isso que o VFTS 243 e sistemas similares ainda a serem descobertos são tão vitais para pesquisas futuras. Talvez a natureza tenha senso de humor - pois os buracos negros são os objetos mais escuros que existem e não emitem luz, mas iluminam nossa compreensão fundamental do universo. + Explorar mais

'A polícia do buraco negro' descobre um buraco negro adormecido fora da Via Láctea

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.