Isso é muito surpreendente para astrônomos. O buraco negro parece grande demais para ser o produto de uma única estrela em colapso, o que levanta questões para novas teorias sobre como os buracos negros se formam.
Nossa equipe, liderada pelo professor Jifeng Liu no Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências, apelidou o objeto misterioso LB-1.
Os astrônomos estimam que somente nossa galáxia contém cerca de 100 milhões de buracos negros, criados quando estrelas massivas entraram em colapso nos últimos 13 bilhões de anos.
A maioria deles é inativo e invisível. Um número relativamente pequeno está sugando gás de uma estrela companheira em órbita ao seu redor. Esse gás libera energia na forma de radiação que podemos ver com telescópios (principalmente raios X), frequentemente acompanhados por ventos e jatos.
Até alguns anos atrás, a única maneira de detectar um buraco negro em potencial era procurar esses raios-X, provenientes de uma fonte brilhante semelhante a um ponto.
Cerca de duas dúzias de buracos negros em nossa galáxia foram identificados e medidos com esse método. São tamanhos diferentes, mas todos entre cinco e 20 vezes mais pesados que o Sol.
Geralmente assumimos que essa era a massa típica de toda a população de buracos negros na Via Láctea. No entanto, isso pode estar incorreto; buracos negros ativos com essa massa podem não ser representativos de toda a população.
Novas ferramentas dão vida a uma velha ideia
Para nossa busca por buracos negros, usamos uma técnica diferente.
Pesquisamos o céu com o Telescópio Espectroscópico de Fibra Multi-Objeto de Área de Grande Céu (LAMOST) no nordeste da China, procurando estrelas brilhantes que se movem em torno de um objeto invisível. Isso permite detectar o efeito gravitacional do buraco negro, independentemente de algum gás se mover da estrela para seu companheiro escuro.
Essa técnica foi proposta pelo astrônomo britânico John Michell em 1783, quando ele sugeriu a existência de estrelas escuras e compactas orbitando em um sistema binário com uma estrela normal.
No entanto, tornou-se praticamente viável apenas com o recente desenvolvimento de grandes telescópios, que permitem aos astrônomos monitorar o movimento de milhares de estrelas ao mesmo tempo.
Como vimos LB-1
LB-1 é o primeiro grande resultado de nossa pesquisa com o LAMOST. Vimos uma estrela oito vezes maior que o Sol, orbitando um companheiro escuro cerca de 70 vezes mais pesado que o Sol. Cada órbita leva 79 dias, e o par está cerca de uma vez e meia mais distante um do outro que a Terra do Sol.
Medimos o movimento da estrela por pequenas mudanças na frequência da luz que detectamos vindo dela, causada por uma mudança no efeito Doppler à medida que a estrela se movia na direção da Terra e se afastava dela em diferentes momentos de sua órbita.
Também fizemos o mesmo com um brilho fraco vindo do gás hidrogênio ao redor do próprio buraco negro.
Como foi formado o LB-1?
É improvável que tenha surgido do colapso de uma única estrela maciça: acha-se que qualquer estrela grande perderia mais massa por ventos estelares antes de se transformar em em um buraco negro.
Uma possibilidade é que dois buracos negros menores possam ter se formado independentemente e depois se fundiram (ou ainda podem estar orbitando um ao outro, mas parecendo um).
Outro cenário mais plausível é que um buraco negro estelar "comum" foi engolfado por uma estrela companheira maciça. O buraco negro engoliria a maior parte da estrela hospedeira como uma larva de vespa dentro de uma lagarta.
A descoberta do LB-1 se encaixa muito bem nos resultados recentes dos detectores de ondas gravitacionais LIGO-Virgo, que capturam as ondulações no espaço-tempo causadas quando buracos negros estelares em galáxias distantes colidem.
Os buracos negros envolvidos nessas colisões também são significativamente mais pesados (até cerca de 50 massas solares) do que a amostra de buracos negros ativos na Via Láctea. Nossa visão direta do LB-1 prova que esses buracos negros estelares com excesso de peso também existem em nossa galáxia.
Fonte: PHYS.ORG
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