Os astrônomos encontraram o buraco negro estelar mais massivo da nossa galáxia, graças ao movimento oscilante que ele induz em uma estrela companheira. Esta impressão artística mostra as órbitas da estrela e do buraco negro, apelidado de Gaia BH3, em torno do seu centro de massa comum. Esta oscilação foi medida ao longo de vários anos com a missão Gaia da Agência Espacial Europeia. Dados adicionais de outros telescópios, incluindo o Very Large Telescope do ESO no Chile, confirmaram que a massa deste buraco negro é 33 vezes a do nosso Sol. A composição química da estrela companheira sugere que o buraco negro se formou após o colapso de uma estrela massiva com muito poucos elementos pesados, ou metais, como previsto pela teoria. Crédito:ESO/L. Calçada Os astrónomos identificaram o buraco negro estelar mais massivo já descoberto na Via Láctea. Este buraco negro foi detectado em dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia porque impõe um estranho movimento de “oscilação” à estrela companheira que o orbita. Dados do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT do ESO) e de outros observatórios terrestres foram utilizados para verificar a massa do buraco negro, situando-a em impressionantes 33 vezes a do Sol.
Os buracos negros estelares são formados a partir do colapso de estrelas massivas e os previamente identificados na Via Láctea têm, em média, cerca de 10 vezes a massa do Sol. Mesmo o próximo buraco negro estelar mais massivo conhecido na nossa galáxia, Cygnus X-1, atinge apenas 21 massas solares, tornando esta nova observação de 33 massas solares excepcional.
Notavelmente, este buraco negro também está extremamente próximo de nós – a apenas 2.000 anos-luz de distância, na constelação de Áquila, é o segundo buraco negro conhecido mais próximo da Terra. Apelidado de Gaia BH3 ou BH3, ele foi encontrado enquanto a equipe revisava as observações de Gaia em preparação para um próximo lançamento de dados.
“Ninguém esperava encontrar um buraco negro de grande massa à espreita nas proximidades, não detetado até agora”, diz Pasquale Panuzzo, membro da colaboração Gaia e astrónomo do Observatório de Paris, parte do Centro Nacional de Investigação Científica (CNRS) de França. "Este é o tipo de descoberta que você faz uma vez na vida de pesquisa."
Para confirmar a sua descoberta, a colaboração Gaia utilizou dados de observatórios terrestres, incluindo do instrumento Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) montado no VLT do ESO, localizado no deserto chileno do Atacama. Estas observações revelaram propriedades chave da estrela companheira, que, juntamente com os dados de Gaia, permitiram aos astrónomos medir com precisão a massa de BH3.
Os astrónomos encontraram buracos negros de massa semelhante fora da nossa galáxia (utilizando um método de detecção diferente) e teorizaram que podem formar-se a partir do colapso de estrelas com muito poucos elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio na sua composição química. Pensa-se que estas chamadas estrelas pobres em metais perdem menos massa ao longo das suas vidas e, portanto, têm mais material sobrando para produzir buracos negros de grande massa após a sua morte. Mas faltavam até agora evidências que ligassem diretamente estrelas pobres em metais a buracos negros de grande massa.
Estrelas aos pares tendem a ter composições semelhantes, o que significa que a companheira de BH3 contém pistas importantes sobre a estrela que entrou em colapso para formar este buraco negro excepcional. Os dados UVES mostraram que a companheira era uma estrela muito pobre em metais, indicando que a estrela que entrou em colapso para formar BH3 também era pobre em metais – tal como previsto.
A pesquisa, liderada por Panuzzo e intitulada "Descoberta de um buraco negro dormente de 33 massas solares na astrometria de pré-lançamento de Gaia", foi publicada em Astronomy &Astrophysics. .
"Demos o passo excepcional de publicar este artigo com base em dados preliminares antes do próximo lançamento de Gaia devido à natureza única da descoberta," afirma a co-autora Elisabetta Caffau, também membro da colaboração Gaia do CNRS Observatoire de Paris. Disponibilizar os dados antecipadamente permitirá que outros astrónomos comecem a estudar este buraco negro agora mesmo, sem esperar pela divulgação completa dos dados, planeada para o final de 2025, no mínimo.
Outras observações deste sistema poderão revelar mais sobre a sua história e sobre o próprio buraco negro. O instrumento GRAVITY montado no interferómetro do VLT do ESO, por exemplo, poderá ajudar os astrónomos a descobrir se este buraco negro está a absorver matéria do seu entorno e a compreender melhor este objeto interessante.
