Sabemos há muito tempo que um buraco negro supermassivo com mais de 4 milhões de vezes a massa do Sol se esconde no centro da Via Láctea.
© Columbia University (ilustração de milhares de buracos negros)
Agora, um estudo afirma que o buraco negro não está sozinho. Potencialmente, cerca de 10.000 buracos negros de massa estelar podem estar em sua companhia. A população de buracos negros corresponderia às previsões teóricas de que objetos enormes deveriam acabar no centro da nossa galáxia.
De fato, o núcleo da Via Láctea já é um lugar lotado, onde enorme quantidade de poeira e gás bloqueiam nossa visão sob luz visível. A única maneira de investigar o núcleo envolto da nossa galáxia é explorando o espectro em comprimentos de onda rádio ou raios X ou gama. Charles Hailey (Universidade de Colúmbia) e seus colegas decidiram explorar em raios X, baseando seus resultados em 12 dias de observações que o observatório Chandra coletou nos últimos 12 anos.
A equipe analisou 92 fontes que permanecem não resolvidas nos comprimentos de onda dos raios X, parecendo pontos de luz; 26 destes estão dentro de 3 anos-luz do buraco negro supermassivo. Para cada uma destas fontes, o Chandra captou pelo menos 100 fótons durante as observações.
Então, os astrônomos observaram a quantidade de radiação emitida por estas fontes em diferentes energias: é como projetar luz através de um prisma para ver um arco-íris, mas neste caso o arco-íris é em comprimentos de onda de raios X. E, surpreendentemente, os astrônomos descobriram que 12 das 26 fontes mais próximas do buraco negro supermassivo tendem a ter arco-íris de raios X “mais azuis”, ou seja, elas são relativamente mais brilhantes em altas energias de raios X.
A maioria dos emissores de raios X no centro de nossa galáxia são anãs brancas que sugam gás de companheiras estelares comuns, irradiando arco-íris de raios X "vermelhos" no processo. Mas as novas fontes de raios X “azuis” parecem ser binárias com algo mais massivo - seja estrelas de nêutrons ou buracos negros - tornadas visíveis pelo fluxo de gás emissor de raios X que as alimenta.
© Chandra/C. Hailey/Nature (centro galáctico e fontes de raios X)
Uma imagem do Chandra em raios X do centro galáctico é sobreposta por círculos em torno de fontes de raios X. Círculos vermelhos indicam anãs brancas binárias, que normalmente emitem mais raios X de baixa energia, enquanto círculos cianos indicam prováveis binários de buracos negros, que emitem relativamente mais raios X de alta energia. O círculo amarelo e verde representa uma região entre 0,7 e 3 anos-luz do buraco negro.
Hailey e seus colegas argumentam que as fontes não exibem as explosões características dos binários de estrelas de nêutrons, então eles são mais propensos a serem buracos negros. O monitoramento a longo prazo do centro galáctico encontrou quase todos os binários de estrelas de nêutrons por suas explosões, então deve ser o binário do buraco negro que permanece, em órbita silenciosa de seus companheiros estelares e se alimentando apenas de gás emissor suficiente de raios X que foram fracamente vistos.
Se este é o caso, então estes buracos negros binários seriam a ponta de um iceberg. Muitos buracos negros isolados poderiam existir no centro da galáxia, que não poderiam ser vistos de forma alguma. Se eles se formarem exatamente onde estão, então poderá haver mais de 10.000 buracos negros no núcleo da galáxia!
O que talvez seja mais surpreendente é que estas fontes de raios X não são novas; elas estão no catálogo de fontes descobertas pelo Chandra. Mas, pode ser que nem todas estas fontes sejam buracos negros. Além disso, eles podem não ter se formado em suas órbitas atuais. Os astrônomos têm procurado por estrelas de nêutrons rapidamente rotativas, conhecidas como pulsares de milisegundo no centro da galáxia, que se acredita serem capturados por aglomerados estelares globulares.
Uma das razões pelas quais estes pulsares são tão importantes é que eles poderiam ser os responsáveis pela quantidade estranhamente grande de raios gama que o telescópio Fermi observou irradiando do centro galáctico. Enquanto alguns astrônomos sugeriram que o sinal poderia ser a tão esperada assinatura de partículas de matéria escura, os pulsares de milissegundos apresentam uma opção menos exótica.
Entretanto, sondar o centro galáctico em comprimentos de onda de rádio é como procurar peixes em um turbulento e escuro rio; correntes de plasma muitas vezes obscurecem a vista.
Hailey e sua equipe reconhecem que até metade de suas novas fontes de raios X azuis poderiam ser os pulsares de milissegundos procurados. Isso significaria que haveria menos buracos negros isolados, talvez apenas algumas centenas em vez de milhares. Mesmo assim, isso ainda é uma enorme quantidade de remanescentes estelares que se escondem no centro da nossa galáxia.
Um estudo sobre a pesquisa foi publicado na revista Nature.
Fonte: Sky & Telescope
Nenhum comentário:
Postar um comentário