Maior buraco negro estelar já descoberto em nossa galáxia

Os buracos negros geralmente vêm em dois tamanhos: grandes e muito grandes. Por serem tão densos, são medidos em termos de massa e não de tamanho, e os astrônomos chamam esses dois grupos de buracos negros de massa estelar (equivalente à massa do Sol) e buracos negros supermassivos. A razão pela qual quase não existem buracos negros de massa intermédia é uma questão constante na investigação astronómica, e os buracos negros de massa estelar mais massivos conhecidos na nossa Galáxia tendem a ter até 20 vezes a massa do Sol. Recentemente, porém, os astrónomos descobriram um buraco negro de massa estelar muito maior, que pesa 33 vezes a massa do Sol.

Esta nova descoberta não é apenas o buraco negro estelar mais massivo descoberto na nossa galáxia até à data, mas também está surpreendentemente perto de nós. Localizado a apenas 2.000 anos-luz de distância, é um dos buracos negros conhecidos mais próximos da Terra.

“Ninguém esperava encontrar um buraco negro de grande massa à espreita nas proximidades, não detectado até agora”, disse o pesquisador principal Pasquale Panuzzo, do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) do Observatório de Paris – PSL, França, em um comunicado . “Este é o tipo de descoberta que você faz uma vez na vida de pesquisa.”

Os astrónomos encontraram o buraco negro estelar mais massivo da nossa galáxia, graças ao movimento oscilante que induz numa estrela companheira. Esta impressão artística mostra as órbitas da estrela e do buraco negro, apelidado de Gaia BH3, em torno do seu centro de massa comum. Esta oscilação foi medida ao longo de vários anos com a missão Gaia da Agência Espacial Europeia. Dados adicionais de outros telescópios, incluindo o Very Large Telescope do ESO no Chile, confirmaram que a massa deste buraco negro é 33 vezes a do nosso Sol. A composição química da estrela companheira sugere que o buraco negro se formou após o colapso de uma estrela massiva com muito poucos elementos pesados, ou metais, como previsto pela teoria.
Os astrónomos encontraram o buraco negro estelar mais massivo da nossa galáxia, graças ao movimento oscilante que induz numa estrela companheira. Esta impressão artística mostra as órbitas da estrela e do buraco negro, apelidado de Gaia BH3, em torno do seu centro de massa comum. Esta oscilação foi medida ao longo de vários anos com a missão Gaia da Agência Espacial Europeia. ESO/L. Calçada/Space Engine (spaceengine.org)

O monstruoso buraco negro foi descoberto usando dados do Gaia, um telescópio espacial que está coletando enormes quantidades de dados para construir um mapa 3D da Via Láctea. Os astrónomos conseguiram detectar o buraco negro, embora não o pudessem ver directamente porque faz parte de um par binário e cria um movimento oscilante na órbita da sua estrela companheira.

Para verificar os resultados, a equipe usou mais dados de telescópios terrestres como o Very Large Telescope, que possui um instrumento espectrógrafo usado para estudar a estrela companheira.

Quando duas estrelas formam um binário estelar, elas tendem a ser compostas de material semelhante. Assim, ao estudar a composição da estrela companheira, os investigadores puderam aprender que tipo de estrela estava presente antes de chegar ao fim da sua vida e colapsar para se tornar o buraco negro. Eles descobriram que ele contém poucos elementos pesados, que os astrônomos chamam de metais, e isso corresponde às descobertas de outros buracos negros estelares massivos que foram detectados em outras galáxias.

Embora os dados de Gaia sejam tradicionalmente divulgados em grandes lotes a cada poucos anos, com a próxima divulgação de dados marcada para 2025, os investigadores optaram por partilhar estes dados antecipadamente para dar a outros grupos a oportunidade de estudar este buraco negro massivo e próximo. A esperança é que ele possa ser estudado com mais profundidade por ferramentas como o Very Large Telescope para saber mais sobre se o buraco negro está se alimentando ativamente de matéria ao seu redor.

A pesquisa será publicada na revista Astronomy & Astrophysics .