SALT LAKE CITY – Numa descoberta que iludiu e intrigou os astrónomos durante séculos, os astrónomos da Universidade de Utah usaram dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA e observações do Telescópio Espacial James Webb da NASA para identificar o primeiro hospedeiro negro de massa estelar no hospedeiro negro Centabul-Vass.
pesquisa de equipe, Publicado na segunda-feira No The Astrophysical Journal Letters, desafie a ideia de como os buracos negros se formam em ambientes como Omega Centauri.
Composto por 10 milhões de estrelas ligadas gravitacionalmente, os modelos sugerem que o aglomerado estelar Omega Centauri contém cerca de 10.000 pequenos buracos negros de massa estelar. problema?
Esta população de buracos negros escapou à detecção até que investigadores norte-americanos utilizaram um método diferente, conhecido como astrometria, para medir os pequenos movimentos da estrela ao longo do tempo.
A equipe combinou os mais de 20 anos de dados de arquivo do Hubble com dados mais recentes da web para refinar ainda mais suas medições astrométricas. Ao fazer isso, a equipe encontrou uma estrela orbitando um objeto invisível que poderia ser nada mais do que um buraco negro.
Apelidado de oMEGACat BH-2, é o primeiro buraco negro de massa estelar detectado em Omega Centauri. Ele também tem algumas propriedades surpreendentes, incluindo uma massa menor do que o esperado, e, junto com sua companheira estelar visível, a dupla buraco negro-estrela tem o período orbital mais longo de qualquer sistema binário de buraco negro conhecido até o momento, de acordo com o estudo.
“Com os dados do Hubble e da Web, fomos capazes de ver o movimento das estrelas visíveis da sequência principal que fazem parte deste binário, que está a cerca de 18.000 anos-luz de distância, no ambiente denso de Omega Centauri,” disse Matthew Whittaker, assistente de investigação na Universidade do Utah e autor principal de um artigo de declaração. “A precisão destas medições é incrível, até uma fração de pixel nos detectores do Hubble e do Webb. Sem estes dois telescópios espaciais, encontrar este buraco negro não teria sido possível.”
U. As descobertas da equipe baseiam-se em pesquisas anteriores realizadas por um grupo diferente de cientistas que sugeriram a inclusão de uma estrela de nêutrons neste sistema binário. Ao combinar os dois fluxos de dados, a equipe liderada por U. conseguiu restringir melhor a massa da companheira escura da estrela visível e descartar a possibilidade de uma estrela de nêutrons.
“Embora já soubéssemos que a estrela tem 0,78 massas solares, podemos agora calcular a massa do buraco negro, que tem 4,46 massas solares e, portanto, é demasiado massivo para ser uma estrela de neutrões. No entanto, a sua massa é muito inferior ao esperado num ambiente pobre em metais como Omega Centauri. Isto é surpreendente e excitante,” Anistrophy in Anstrophys. Universidade de Utah e assistente de pesquisa, disse em comunicado. “Sabemos agora que uma estrela pobre em metais é capaz de produzir um buraco negro desta forma, e precisamos de descobrir como isso acontece. Esta deteção está a fornecer alguns dados para aqueles que fazem essa modelação.”
Com base em dados mais precisos do Hubble e do Webb, os investigadores puderam traçar o percurso da estrela ao longo de 20 anos, incluindo a visão mais próxima do seu companheiro buraco negro quando este se movia à sua velocidade mais rápida através do céu. A equipe determinou que a estrela visível orbita Omegacat BH-2 uma vez a cada 94 anos, tornando-o o buraco negro binário de período mais longo conhecido.
A descoberta do período orbital também aponta a equipa para a possível origem deste sistema binário específico, sugerindo que provavelmente se formou de forma dinâmica, o que significa que a estrela e o seu companheiro buraco negro não começaram juntos, mas encontraram-se no aglomerado.
Além disso, os investigadores calcularam que um sistema como o oMEGACat BH-2 sobreviveria menos de mil milhões de anos antes de ser destruído por um encontro com uma estrela próxima, que é muito mais jovem do que a idade do aglomerado (cerca de 12 mil milhões de anos).
Embora a descoberta seja provavelmente o início de uma busca pela esquiva população de buracos negros em aglomerados estelares globulares.
“Com o Hubble e o Webb, podemos olhar para Omega Centauri e expandir a nossa busca por sistemas semelhantes noutros aglomerados”, disse Whittaker num comunicado. “Também estamos muito entusiasmados com o lançamento da NASA Telescópio Espacial Romano Nancy Grace Porque irá visualizar o bojo galáctico lotado, incluindo o centro galáctico, muito regularmente com resolução semelhante à do Hubble e com um campo de visão muito mais amplo. Esperamos que, devido à cadência regular das observações romanas, possamos encontrar esses sistemas binários de buracos negros.”
Informações completas da equipe estão disponíveis aqui
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