Por mais de 20 anos, os astrônomos traçaram o caminho de uma estrela enquanto ela orbitava um objeto invisível que era bastante massivo. Descobriu-se que o objeto misterioso era um buraco negro de massa estelar, um dos 10.000 que podem estar escondidos dentro da coagulação lotada da estrela.
Localizado a cerca de 18.000 anos-luz da Terra, Omega Centauri é um enorme aglomerado globular repleto de 10 milhões de estrelas ligadas gravitacionalmente. Os aglomerados deveriam ter uma grande população de buracos negros nascidos após a explosão de estrelas, mas os astrônomos encontraram pouca ou nenhuma evidência deles.
O caso tem confundido os astrónomos durante décadas, mas agora eles podem finalmente ter a primeira pista sobre o buraco negro desaparecido de Omega Centauri. em um novo Estudar Publicado no The Astrophysical Journal Letters, os cientistas afirmam ter encontrado o primeiro de milhares de buracos negros em Omega Centauri.
ausente em ação
Para ajudar a resolver o mistério do buraco negro desaparecido, uma equipe de astrônomos pesquisou dados de arquivo coletados pelo Telescópio Espacial Hubble que abrangeram o período de 2002 a 2023. Os astrônomos também extraíram os dados do infravermelho próximo da web para melhorar a precisão de suas medições.
Ao fazer isso, a equipe descobriu uma estrela orbitando um objeto que parecia ser um buraco negro. O objeto foi chamado de oMEGACat BH-2, um minúsculo buraco negro com apenas 4,5 vezes a massa do Sol. Ao restringir a massa do objeto, os astrônomos conseguiram determinar que ele era pesado demais para ser uma estrela de nêutrons.
“Tem uma massa muito menor do que o esperado num ambiente pobre em metais como Omega Centauri. Isso é surpreendente e emocionante”, disse Anil Seth, investigador da Universidade de Utah e co-autor do estudo. declaração. “Sabemos agora que uma estrela pobre em metais é capaz de criar um buraco negro desta forma e precisamos de descobrir como isso acontece.”
Estrelas pobres em metais contêm menos material pesado e, portanto, perdem menos massa ao longo da sua vida do que estrelas ricas em metais como o nosso Sol. Portanto, o colapso destas estrelas massivas pobres em metais resulta em buracos negros massivos.
Um par binário longo
Usando dados combinados do Hubble e da Web, a equipe responsável pelo estudo também foi capaz de rastrear sua trajetória enquanto orbitava seu companheiro, o buraco negro. Na sua maior aproximação ao buraco negro, a estrela moveu-se mais rapidamente no céu.
A equipe determinou que a estrela orbitou oMEGACat BH-2 durante 94 anos, tornando-o o período orbital mais longo para um buraco negro binário. Os longos períodos orbitais do par fornecem pistas sobre a sua história de origem, sugerindo que a estrela e o buraco negro não começaram juntos, mas encontraram-se no aglomerado Omega Centauri.
Descobertas recentes podem ajudar os cientistas a compreender melhor as ondas gravitacionais, ondulações microscópicas na estrutura do espaço-tempo causadas pelos maiores eventos do Universo. “Compreender a população de buracos negros em aglomerados globulares é importante porque existem incertezas sobre a sua física e composição”, disse Seth. “Mais especificamente, compreender o processo de formação de buracos negros e depois a formação binária dinâmica é vital, pois afecta a nossa capacidade de interpretar e compreender eventos de ondas gravitacionais. Ambientes como Omega Centauri são os principais locais onde pensamos que os binários estão a fundir-se e a criar estas ondas.”
Com base nos seus cálculos, os investigadores estimaram que um sistema como o oMEGACat BH-2 sobreviveria menos de mil milhões de anos antes de se desintegrar antes de um encontro com uma estrela próxima. Este é um pequeno ponto em comparação com a idade do aglomerado, aproximadamente 12 bilhões de anos.
Tendo encontrado o primeiro de muitos buracos negros em Omega Centauri, a equipa de astrónomos decidiu descobrir mais. “Com o Hubble e o Webb, podemos olhar para Omega Centauri e expandir a nossa busca por sistemas semelhantes noutros aglomerados”, disse Matthew Whittaker, investigador da Universidade de Utah e autor principal do artigo, num comunicado.
