Descoberto o Buraco Negro mais Próximo da Terra

O sistema HR 6819, localizado a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, contém duas estrelas que orbitam um buraco negro oculto várias vezes maior que o nosso sol.

Astrônomos descobriram o buraco negro mais próximo da Terra do que qualquer outro encontrado antes dele. Localizado a cerca de 1.000 anos-luz de distância, na constelação sul do Telescopium, o buraco negro pesa cerca de quatro vezes a massa do Sol, o que significa que tem apenas 12 quilômetros de diâmetro.
Os astrônomos encontraram a besta escondida enquanto rastreavam estrelas binárias usando um telescópio no Observatório La Silla, no Chile. Quando olharam para o sistema de estrela dupla HR 6819, perceberam que a estrela interna se movia rapidamente, enquanto a estrela externa, lentamente.
Isso significava que as estrelas não estavam apenas orbitando uma a outra. Algum terceiro objeto invisível devia estar localizado próximo ao centro do sistema. O objeto oculto e a estrela interior orbitam um ao outro a cada 40 dias. Enquanto isso, a estrela externa orbita lentamente o par. E como o objeto invisível tem pelo menos quatro vezes a massa do Sol, ele só pode ser um buraco negro, dizem os astrônomos.
Os buracos negros são difíceis de detectar, já que é difícil encontrar um que interaja ativamente com seu ambiente. Mas mesmo sem emitir luz, os efeitos gravitacionais que os buracos negros têm sobre outros objetos visíveis podem ser muito reveladores.
"Ficamos totalmente surpresos quando percebemos que este é o primeiro sistema estelar com um buraco negro que pode ser visto a olho nu", disse o co-autor do estudo Petr Hadrava em comunicado à imprensa.

Buracos negros "silenciosos"
Buracos negros se formam quando grandes estrelas colapsam no final de suas vidas. E, embora possam parecer exóticos para nós, cosmicamente falando, esses buracos negros de massa estelar devem ser extremamente comuns.
Os cientistas esperam que a nossa Via Láctea abrigue centenas de milhões deles. No entanto, até agora, apenas dezenas foram descobertos.
Os buracos negros de massa estelar que os astrônomos descobriram foram encontrados apenas porque agem como faróis cósmicos, disparando raios-X enquanto consomem violentamente coisas como gás e estrelas. Mas esses objetos extremos na verdade não são representativos do que os astrônomos esperam ter lá fora. Deve haver uma maioria silenciosa de buracos negros à espreita, sem comer nada. Embora o HR 6819 seja um dos poucos buracos negros silenciosos já encontrados, deve haver incontáveis ​​outros.
"Esta é realmente apenas a ponta do iceberg", disse a coautora do estudo Marianne Heida, astrônoma do Observatório Europeu do Sul.
E, à medida que os astrônomos buscam cada vez mais buracos negros silenciosos, eles esperam encontrá-los cada vez mais perto da Terra. Hadrava calcula que deve haver buracos negros a algumas dezenas de anos-luz da Terra, o que os colocaria mais perto do que algumas das estrelas mais brilhantes do céu noturno.
Em comparação, o recordista anterior de buraco negro mais próximo é o V616 Monocerotis, que está situado em um sistema binário a mais de 3.000 anos-luz de distância.
"Só de pensar no número de buracos negros que esperamos que existam na Via Láctea, eu ficaria muito surpresa se não houvesse alguns deles ainda mais próximos do que o HR 6819", disse Heida.

Concepção artística do terceiro buraco negro mais próximo da Terra, no sistema Cygnus X-1. Ele se revela para os astrônomos ao roubar material da supergigante estrela azul HDE 226868.

Colocando as teorias à prova
Descobrir esses buracos negros não é apenas catalogar objetos. Os pesquisadores precisam encontrá-los para testar suas teorias sobre como as estrelas vivem e morrem.
"Os astrônomos têm uma ideia muito boa da evolução estelar em geral, mas os detalhes ainda não estão bem definidos, especialmente quando se trata das estrelas mais massivas que formam buracos negros", disse Heida.
Os cientistas também ainda não sabem ao certo como um sistema com múltiplos membros grandes afeta a evolução das estrelas no interior. "Esses aspectos são realmente importantes porque estrelas massivas produzem [e liberam] todos os elementos do Universo, exceto hidrogênio e hélio", acrescentou. "E praticamente todos eles estão em sistemas com várias estrelas".
Outro enigma que os astrônomos não entendem é exatamente como as explosões de supernova funcionam. Mas como algumas supernovas podem produzir buracos negros, uma maneira de testar teorias concorrentes é comparar o número e o tamanho de buracos negros conhecidos com o que várias teorias de supernovas prevêem. Portanto, quanto mais exemplos eles adicionarem à lista, pequena no momento, mais precisamente eles poderão testar se estão certos.

Os astrônomos descobriram o buraco negro usando observações feitas com o telescópio de 2,2 metros do Observatório Europeu do Sul MPG-ESO no Observatório La Silla, no Chile.

Eclipse em HR 6819
O HR 6819 provavelmente começou sua vida como um sistema de estrelas triplas antes que uma das estrelas colapsasse em um buraco negro. E embora nenhum planeta seja conhecido no sistema, se você visitar um mundo circundando a estrela interna, você presenciaria nos céus uma visão misteriosa.
Na Terra, um eclipse solar acontece quando a lua passa entre nós e o Sol. Em um planeta hipotético que orbita a estrela interna em HR 6819, o buraco negro ocasionalmente eclipsaria a estrela mais externa. Mas, em vez de bloquear a luz da estrela externa, o buraco negro atuaria como uma lupa. Isso criaria o que os astrônomos chamam de lente gravitacional no céu noturno do planeta. Os espectadores desse eclipse bizarro veriam um disco brilhante e ampliado cercado por um anel escuro como breu.
O resto do tempo, o buraco negro só seria visto quando consumisse algum gás ou uma rocha espacial perdida. "Caso contrário, o buraco negro seria invisível", disse o co-autor do estudo, Dietrich Baade, astrônomo do Observatório Europeu do Sul.

Buracos negros escondidos à vista de todos
O arranjo impressionante de HR 6819 não é único. Sistemas com várias estrelas são comuns no Universo. Portanto, procurando órbitas mais peculiares dentro desses sistemas, os astrônomos devem ser capazes de descobrir mais buracos negros ocultos.
No entanto, isso ainda deixaria um grande número de buracos negros impossíveis de detectar com os métodos atuais. Os astrônomos pensam que os eventos violentos que dão origem a buracos negros - as supernovas - também dão a seus parceiros estelares um chute gravitacional que os lança no espaço. E sem poder ver como as coisas orbitam em torno dele, atualmente é impossível detectar um buraco negro.
"Precisamos encontrar maneiras inteligentes de procurar na grande quantidade de dados que já está disponível", disse Heida.
Ela espera que mais evidências de buracos negros silenciosos provavelmente estejam aguardando para serem encontradas em observações arquivadas. E projetos como a sonda Gaia da Agência Espacial Européia, que atualmente trabalha para mapear um bilhão de estrelas, devem descobrir ainda mais. O Observatório Vera C. Rubin, em construção no Chile - anteriormente conhecido como Telescópio Grande de Pesquisa Sinóptica - fotografará todo o céu visível todas as noites, desbloqueando dados inesperados de sistemas estelares próximos.

Fonte: Astronomy