Buraco negro clandestino pode representar nova população

Astrônomos combinaram dados do observatório de raios X Chandra da NASA, do telescópio espacial Hubble e do Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) para concluir que uma fonte peculiar de ondas de rádio que se pensa ser uma galáxia distante é na verdade um vizinho sistema estelar binário contendo uma estrela de baixa massa e um buraco negro.

© Chandra/Hubble/VLA (VLA J2130+12)

Esta identificação sugere que pode haver um grande número de buracos negros em nossa galáxia que passaram despercebidos até agora.

Por cerca de duas décadas, os astrônomos têm conhecimento sobre um objeto chamado VLA J213002.08+120904 (VLA J2130+12, de forma abreviada). Embora esteja perto na linha de visão do aglomerado globular M15, a maioria dos astrônomos pensavam que esta fonte de ondas de rádio brilhante foi, provavelmente, uma galáxia distante.

Graças a recentes medições de distância com uma rede internacional de telescópios de rádio, incluindo os telescópios EVN (European Very Long Baseline Interferometry Network), o telescópio Green Bank e observatório de Arecibo, os astrônomos perceberam que o VLA J2130+12 está a uma distância de 7.200 anos-luz , mostrando que está bem dentro da galáxia Via Láctea e cerca de cinco vezes mais perto do que o M15. Uma imagem profunda do Chandra revela que só pode estar emitindo uma quantidade muito pequena de raios X, enquanto recentes dados do VLA indicam uma fonte continua brilhante em ondas de rádio.

Este novo estudo indica que o VLA J2130+12 é um buraco negro com algumas vezes da massa do nosso Sol, que está muito lentamente absorvendo material de uma estrela companheira. A este ritmo de abastecimento insignificante o VLA J2130+12 não foi previamente caracterizado como um buraco negro, uma vez que carece de alguns dos sinais indicadores de que os buracos negros em binários tipicamente mostram.

"Normalmente, encontramos buracos negros quando eles estão puxando grande quantidade de material. Antes de colapsar no buraco negro este material fica muito quente e emite intensamente em raios X," disse Bailey Tetarenko da Universidade de Alberta, no Canadá, que liderou o estudo.

Esta é a primeira vez que um sistema binário com buraco negro fora de um aglomerado globular foi inicialmente descoberto enquanto ele está em um estado tão calmo.

Observações efetuadas pelo Hubble identificou o VLA J2130+12 como uma estrela tendo apenas cerca de um décimo a um quinto da massa do Sol. O brilho de rádio observado e o limite no brilho de raios X do Chandra permitiu aos pesquisadores descartar outras interpretações possíveis, como uma estrela anã muito fria, uma estrela de nêutrons, ou uma anã branca absorvendo material de uma estrela companheira.

Como este estudo só cobriu uma pequena porção do céu, a implicação é que não deve haver muitos desses buracos negros tranquilos ao redor da Via Láctea. As estimativas são de que dezenas de bilhões desses buracos negros poderiam existir dentro de nossa galáxia, cerca de três a milhares de vezes mais do que estudos anteriores sugeriram.

"Alguns destes buracos negros desconhecidos poderia estar mais perto da Terra do que se pensava anteriormente," disse Robin Arnason, da Universidade Western, no Canadá. "No entanto, não há necessidade de se preocupar, pois estes buracos negros estariam ainda muitos anos-luz de distância da Terra."

Sensíveis levantamentos de rádio e de raios X que cobrem grandes regiões do céu terão de ser realizados para descobrir mais dessa população em falta.

Este buraco negro foi formado no plano do disco da Via Láctea, que necessitou de um grande pontapé no nascimento para lançá-lo à sua posição atual de cerca de 3.000 anos-luz acima do plano da Galáxia.

Estes resultados aparecem em um artigo no The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics