Astrônomos Descobrem Classe de Objetos Estranhos Perto de Sagitário A*

Órbitas dos objetos G no centro da nossa galáxia, com o buraco negro supermassivo indicado por uma cruz branca. Estrelas, gás e poeira estão em segundo plano. Crédito: Anna Ciurlo, Grupo Tuan Do / UCLA Galactic Center

Astrônomos da Galactic Center Orbits Initiative da UCLA descobriram uma nova classe de objetos bizarros no centro de nossa galáxia, não muito longe do buraco negro supermassivo chamado Sagitário A*. Eles publicaram sua pesquisa na revista Nature.
"Esses objetos parecem gás e se comportam como estrelas", disse Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman da UCLA e Professora de Astrofísica Arthur E. Levine da Universidade da Califórnia e diretora do Galactic Center Group da UCLA.
Os novos objetos parecem compactos na maioria das vezes e se alongam quando suas órbitas os aproximam do buraco negro. Suas órbitas variam de 100 a 1.000 anos, disse a principal autora Anna Ciurlo, pesquisadora de pós-doutorado da UCLA.
O grupo de pesquisa de Ghez identificou um objeto incomum no centro de nossa galáxia em 2005, que mais tarde foi nomeado G1. Em 2012, astrônomos na Alemanha fizeram uma descoberta intrigante de um objeto bizarro chamado G2 no centro da Via Láctea que fez uma aproximação ao buraco negro supermassivo em 2014. Ghez e sua equipe de pesquisa acreditam que o G2 é provavelmente duas estrelas que estavam orbitando o buraco negro em conjunto e se fundiu em uma estrela extremamente grande, envolta em gás e poeira invulgarmente densos.
"No momento da maior aproximação, o G2 tinha uma assinatura realmente estranha", disse Ghez. "Nós tínhamos visto isso antes, mas não parecia muito peculiar até chegar perto do buraco negro e se alongar, com muito do seu gás sendo dilacerado. Ele deixou de ser um objeto bastante comum quando estava longe do buraco negro para um que foi esticado e distorcido na sua maior aproximação e perdeu sua concha externa. Agora está ficando mais compacto novamente".
"Uma das coisas que deixou todo mundo empolgado com os objetos G é que as coisas que são arrancadas deles pelas forças das marés enquanto varrem o buraco negro central devem inevitavelmente cair no buraco negro", disse o co-autor Mark Morris, professor de física e astronomia da UCLA. "Quando isso acontecer, poderá produzir um impressionante show de fogos de artifício, já que o material consumido pelo buraco negro esquentará e emitirá radiação abundante antes que desapareça no horizonte de eventos".
Mas os valores extremos que apresentam G2 e G1 são parte de uma classe maior de objetos? Em resposta a essa pergunta, o grupo de pesquisa de Ghez relata a existência de mais quatro objetos que estão chamando de G3, G4, G5 e G6. Os pesquisadores determinaram cada uma das suas órbitas. Enquanto G1 e G2 têm órbitas semelhantes, os quatro novos objetos têm órbitas muito diferentes.
Ghez acredita que todos os seis objetos eram estrelas binárias - um sistema de duas estrelas orbitando uma à outra - que se fundiram devido à forte força gravitacional do buraco negro supermassivo.
"Fusões de estrelas podem estar acontecendo no Universo com mais frequência do que pensávamos, e provavelmente são bastante comuns", disse Ghez. Os buracos negros supermassivos podem estar levando estrelas binárias a se fundirem. É possível que muitas das estrelas que estivemos observando e não entendendo possam ser o produto final de fusões que estão calmas agora. Estamos aprendendo como as galáxias e os buracos negros supermassivos evoluem. A maneira como as estrelas binárias interagem entre si e com o buraco negro é muito diferente de como estrelas únicas interagem com outras estrelas únicas e com o buraco negro".
Ciurlo observou que, embora o gás da concha externa do G2 tenha se esticado drasticamente, sua poeira dentro do gás não se estendeu muito. "Algo deve ter mantido compacto e permitido sobreviver ao encontro com o buraco negro", disse Ciurlo. "Isso é evidência de um objeto estelar dentro do G2".
"O conjunto de dados único que o grupo da professora Ghez reuniu por mais de 20 anos é o que nos permitiu fazer essa descoberta", disse Ciurlo. "Agora temos uma população de objetos 'G', portanto não se trata de explicar um 'evento único' como o G2".
Os pesquisadores fizeram observações com o W.M. Keck Observatory, no Havaí, e usou uma tecnologia poderosa que Ghez ajudou a desenvolver, chamada óptica adaptativa, que corrige os efeitos distorcidos da atmosfera da Terra em tempo real. Eles conduziram uma nova análise de 13 anos dos dados da Iniciativa Orbits do Centro Galáctico da UCLA.

Fonte: PHYS.ORG