domingo, 4 de dezembro de 2022

A procura do segundo buraco negro supermassivo mais próximo

Dois astrofísicos do Centro para Astrofísica do Harvard & Smithsonian sugeriram uma forma de observar o que poderá ser o segundo buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: um gigante com 3 milhões de vezes a massa do Sol, hospedado na galáxia anã Leo I.

© S. A. Anttler (galáxia anã Leo I a direita da estrela Regulus)

O buraco negro supermassivo, chamado Leo I*, foi proposto pela primeira vez por uma equipe independente de astrônomos no final de 2021. A equipe notou estrelas ganhando velocidade ao aproximarem-se do centro da galáxia, com evidências de um buraco negro, mas não foi possível a observação direta da emissão do buraco negro. 

Os raios de luz não podem escapar dos horizontes de eventos dos buracos negros, mas o ambiente à sua volta pode ser extremamente brilhante, caso material suficiente caia no seu poço gravitacional. Mas se um buraco negro não estiver acretando massa, pelo contrário, não emite luz e torna-se impossível de encontrá-lo com telescópios. Este é o desafio com Leo I, uma galáxia anã tão desprovida de gás disponível para acretar que é muitas vezes descrita como um "fóssil".

Agora, os astrofísicos Fabio Pacucci e Avi Loeb sugerem uma nova forma de verificar a existência do buraco negro supermassivo. "No nosso estudo, sugerimos que uma pequena quantidade de massa perdida por estrelas vagando em torno do buraco negro pode fornecer o ritmo de acreção necessária para o observar", explica Pacucci.

As estrelas antigas tornam-se muito grandes e avermelhadas, denominadas estrelas gigantes vermelhas, que têm tipicamente ventos fortes que transportam uma fração da sua massa para o ambiente. O espaço à volta de Leo I* parece conter o suficiente destas estrelas antigas para o tornar observável. 

A observação de Leo I* pode ser revolucionária. Seria o segundo buraco negro supermassivo mais próximo, depois de Sagittarius A* que se encontra no centro da nossa Galáxia, com uma massa muito semelhante, mas situado numa galáxia que é mil vezes menos massiva do que a Via Láctea. Este fato desafia tudo o que sabemos sobre a forma como as galáxias e os seus buracos negros supermassivos centrais coevoluem.

Décadas de estudos mostram que a maioria das galáxias massivas abrigam um buraco negro supermassivo no seu centro, e a massa do buraco negro é um-décimo de um por cento da massa total do esferoide de estrelas que o rodeiam. 

No caso de Leo I era esperado um buraco negro muito menor. Ao contrário, Leo I parece conter um buraco negro com alguns milhões de vezes a massa do Sol, semelhante ao que é hospedado pela Via Láctea. 

A equipe obteve tempo de telescópio no observatório de raios X Chandra e no radiotelescópio VLA (Very Large Array), no estado norte-americano do Novo México, e está atualmente analisando os novos dados. 

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

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