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| Impressão artística de uma estrela hiperveloz ejetada da Grande Nuvem de Magalhães (mostrada à direita). Quando um sistema estelar binário se aventura muito perto de um buraco negro supermassivo, as intensas forças gravitacionais separam o par. Uma estrela é capturada em uma órbita apertada ao redor do buraco negro, enquanto a outra é arremessada para fora em velocidades extremas, tornando-se uma estrela hiperveloz. A ilustração inserida descreve esse processo: o caminho orbital do binário original é mostrado como linhas entrelaçadas, com uma estrela sendo capturada pelo buraco negro (próximo ao centro da inserção) enquanto a outra é ejetada para o espaço (canto inferior direito). Crédito: CfA/Melissa Weiss |
Astrônomos descobriram fortes evidências do buraco negro supermassivo mais próximo fora da galáxia Via Láctea. Este buraco negro gigante está localizado na Grande Nuvem de Magalhães, um dos vizinhos galácticos mais próximos.
Para fazer essa descoberta, os pesquisadores traçaram os caminhos com alta precisão de 21 estrelas nos arredores da Via Láctea. Essas estrelas estão viajando tão rápido que escaparão das garras gravitacionais da Via Láctea ou de qualquer galáxia próxima. Os astrônomos se referem a elas como estrelas de " hipervelocidade ".
Semelhante a como especialistas forenses recriam a origem de uma bala com base em sua trajetória, pesquisadores determinaram de onde essas estrelas de hipervelocidade vêm. Eles descobriram que cerca de metade está ligada ao buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. No entanto, a outra metade se originou de outro lugar: um buraco negro gigante até então desconhecido na Grande Nuvem de Magalhães (LMC).
"É espantoso perceber que temos outro buraco negro supermassivo próximo ao quarteirão, cosmicamente falando", disse Jesse Han do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), que liderou o novo estudo. "Buracos negros são tão furtivos que este esteve praticamente debaixo dos nossos narizes esse tempo todo."
Os pesquisadores encontraram esse buraco negro secreto usando dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, um satélite que rastreou mais de um bilhão de estrelas por toda a Via Láctea com precisão sem precedentes. Eles também usaram uma compreensão melhorada da órbita da LMC ao redor da Via Láctea recentemente obtida por outros pesquisadores.
"Sabíamos que essas estrelas de hipervelocidade já existiam há algum tempo, mas Gaia nos deu os dados que precisamos para descobrir de onde elas realmente vêm", disse o coautor Kareem El-Badry do Caltech em Pasadena, Califórnia. "Ao combinar esses dados com nossos novos modelos teóricos de como essas estrelas viajam, fizemos essa descoberta notável."
Estrelas de hipervelocidade são criadas quando um sistema de estrelas duplas se aventura muito perto de um buraco negro supermassivo. A intensa atração gravitacional do buraco negro captura uma das estrelas, enquanto a outra é lançada para longe a velocidades que excedem vários milhões de quilômetros por hora — e uma estrela de hipervelocidade nasce.
Uma parte significativa da pesquisa da equipe foi uma previsão de seu modelo teórico de que um buraco negro supermassivo na LMC criaria um aglomerado de estrelas de hipervelocidade em um canto da Via Láctea por causa de como a LMC se move ao redor da nossa galáxia. As estrelas ejetadas ao longo da direção do movimento da LMC deveriam receber um impulso extra em velocidade. De fato, seus dados revelaram a existência de tal aglomerado.
A equipe descobriu que as propriedades das estrelas hipervelozes não podem ser explicadas por outros mecanismos, como estrelas sendo ejetadas quando suas companheiras sofrem uma explosão de supernova, ou estrelas sendo ejetadas por um mecanismo como o descrito acima para um sistema estelar duplo, mas sem um buraco negro supermassivo envolvido.
"A única explicação que podemos dar para esses dados é a existência de um buraco negro monstruoso em nossa galáxia ao lado", disse o coautor Scott Lucchini, também do CfA.
Fonte: PHYS.ORG
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