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Thiago Gonçalves

Thiago Gonçalves

Cientistas encontram outro buraco negro 'perto' da Terra, e ele é diferente

Localização dos dois primeiros buracos negros descobertos pela missão Gaia na Via Láctea - ESA/Gaia/DPAC — Localização dos dois primeiros buracos negros descobertos pela missão Gaia na Via Láctea Imagem: ESA/Gaia/DPAC

12/04/2023 04h00

Uma equipe de cientistas liderada por Kareem El-Badry, da Universidade de Harvard, descobriu um dos buracos negros mais próximos à Terra já observados. A apenas 3.800 anos-luz de distância, o sistema é peculiar por vários outros motivos. O resultado foi anunciado na semana ada.

Esse é o segundo sistema descoberto pela equipe; eu havia até comentado sobre o primeiro em coluna do ano ado.

El-Badry e seus colegas parecem determinados a fazer um levantamento completo de sistemas semelhantes, com enormes benefícios para o nosso entendimento sobre como esses objetos se formam.

Buracos negros, em geral, são descobertos pelo efeito que têm sobre seu ambiente. Devido ao forte campo gravitacional ao seu redor, costumam formar um disco de acreção, acelerando o material a grandes velocidades e aumentando tanto a sua energia que o disco é capaz de emitir radiação ultravioleta e raios-X.

Isso vale tanto para os buracos negros estelares, com massas semelhantes à do nosso Sol, quanto para os supermassivos, encontrados no centro de galáxias, com milhões ou bilhões de vezes a massa de uma estrela.

E se os buracos negros não apresentarem esse disco ao seu redor? Nesse caso seriam quase invisíveis, e muito mais difíceis de detectar.

A estratégia da equipe de El-Badry é procurar por buracos negros com estrelas vizinhas. Assim, a estrela parece estar orbitando um ponto vazio, e uma conta simples pode oferecer uma estimativa da massa deste ponto. Se há algum corpo massivo e escuro ali, provavelmente é um buraco negro.

O problema é que, para isso, é necessário medir com enorme precisão a posição dessa estrela ao longo do tempo, para calcular os parâmetros de sua órbita — algo que não é simples tendo em vista que estamos falando de distâncias de vários milhares de anos-luz.

Aí entra a necessidade do telescópio Gaia, um observatório espacial construído exatamente para isso. É o Gaia que monitora as estrelas de nossa galáxia e pode encontrar candidatas a companheiras de buracos negros.

Ainda assim, o trabalho não foi fácil.

O sistema BH2 descoberto pela equipe tem um período orbital de 1.277 dias, ou seja, a estrela e o buraco negro estão tão distantes que levam cerca de 3,5 anos terrestres para dar uma volta um ao redor do outro. O movimento é lento, e é difícil acompanhar a órbita com o Gaia.

Para complementar os dados, os cientistas fizeram observações com telescópios terrestres, para medir com mais precisão o movimento dessa estrela específica.

Os resultados batiam bem com as previsões, e a existência do buraco negro pôde ser confirmada, com cerca de 10 vezes a massa do Sol.

Tendo em vista o número de sistemas já encontrados e a dificuldade de observá-los, a equipe concluiu que devem ser muito comuns na galáxia. Estão lá, a dificuldade é construir equipamentos sensíveis o suficiente para poder detectá-los.

O grande problema agora é entender como o sistema se formou.

Segundo nosso entendimento, uma estrela que estivesse morrendo para virar um buraco negro como esse deveria ar por um momento de supergigante vermelha, essencialmente engolindo a companheira que estamos vendo agora. Então algo diferente deve ter acontecido.

Os autores afirmam que é possível que a estrela original fosse tão grande, com massa superior a 65 vezes a do Sol, que não teria nem se transformado em uma supergigante, mas que perdeu grande parte de suas camadas externas através de fortes ventos estelares, restando apenas o "caroço" que virou o buraco negro posteriormente.

El-Badry afirma que agora tem esperanças de detectar mais objetos semelhantes. Com mais tempo de observação com o telescópio Gaia, poderão encontrar mais candidatos, e quem sabe entender melhor como esses sistemas se formaram.