29/11/2022 - 7:58
Dois astrofísicos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA, dos EUA) sugeriram uma maneira de observar o que poderia ser o segundo buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: um gigante de 3 milhões de vezes a massa do Sol, hospedado pela galáxia anã Leo I.
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O buraco negro supermassivo, rotulado como Leo I*, foi proposto pela primeira vez por uma equipe independente de astrônomos no final de 2021. A equipe notou estrelas ganhando velocidade à medida que se aproximavam do centro da galáxia – evidência de um buraco negro – mas captar diretamente em imagem a emissão do buraco negro não era possível.
Agora, os astrofísicos da CfA Fabio Pacucci e Avi Loeb sugerem uma nova maneira de verificar a existência do buraco negro supermassivo. Seu trabalho foi descrito em um estudo publicado na revista Astrophysical Journal Letters.
Esconde-esconde
“Os buracos negros são objetos muito esquivos e, às vezes, gostam de brincar de esconde-esconde conosco”, disse Fabio Pacucci, principal autor do estudo. “Raios de luz não podem escapar de seus horizontes de eventos, mas o ambiente ao seu redor pode ser extremamente brilhante – se material suficiente cair em seu poço gravitacional. Mas se um buraco negro não está acumulando massa, ele não emite luz e torna-se impossível encontrá-lo com nossos telescópios.”
Esse é o desafio de Leo I – uma galáxia anã tão desprovida de gás disponível para acreção que é frequentemente descrita como um “fóssil”. Então, devemos renunciar a qualquer esperança de observá-lo? Talvez não, dizem os astrônomos.
“Em nosso estudo, sugerimos que uma pequena quantidade de massa perdida de estrelas vagando pelo buraco negro poderia fornecer a taxa de acréscimo necessária para observá-lo”, explicou Pacucci. “Estrelas antigas tornam-se muito grandes e vermelhas – nós as chamamos de estrelas gigantes vermelhas. Gigantes vermelhas normalmente têm ventos fortes que carregam uma fração de sua massa para o meio ambiente. O espaço ao redor de Leo I* parece conter o suficiente dessas estrelas antigas para torná-lo observável.”
Pai magro, bebê grande
“Observar Leo I* pode ser inovador”, afirmou Avi Loeb, coautor do estudo. “Seria o segundo buraco negro supermassivo mais próximo depois daquele no centro de nossa galáxia, com uma massa muito semelhante, mas hospedado por uma galáxia mil vezes menos massiva que a Via Láctea. Esse fato desafia tudo o que sabemos sobre como as galáxias e seus buracos negros supermassivos centrais coevoluíram. Como um bebê tão grande acabou nascendo de um pai magro?”
Décadas de estudos mostram que a maioria das galáxias massivas hospeda um buraco negro supermassivo em seu centro, e a massa do buraco negro é um décimo de 1% da massa total do esferoide de estrelas que o cercam.
“No caso de Leo I”, continuou Loeb, “esperaríamos um buraco negro muito menor. Em vez disso, Leo I parece conter um buraco negro alguns milhões de vezes a massa do Sol, semelhante ao hospedado pela Via Láctea. Isso é empolgante porque a ciência geralmente avança mais quando o inesperado acontece.”
Então, quando podemos esperar uma imagem do buraco negro? “Ainda não chegamos lá”, disse Pacucci. A equipe obteve tempo de telescópio no Observatório de Raios X Chandra e no radiotelescópio Very Large Array, no Novo México (EUA), e está atualmente analisando os novos dados.
“Leo I* está brincando de esconde-esconde, mas emite muita radiação para passar despercebido por muito tempo”, comentou Pacucci.
