Um buraco negro incomum nas proximidades da galáxia

Astrônomos descobriram um buraco negro incomum. Com uma massa igual a 100.000 vezes a massa do nosso Sol, é menor que os buracos negros descobertos no centro das galáxias, mas maior que os buracos negros que “nasceram” durante a explosão das estrelas. Isso o torna o único buraco negro de massa média, um corpo estelar que há muito é objeto de pesquisa pela comunidade científica.

“Temos excelentes observações de buracos negros com até 100 vezes a massa de nossa estrela, e buracos negros supermassivos, no centro das galáxias, que têm milhões de massas solares, mas nenhuma medida de buracos negros entre esses dois extremos”, disse um deles. dos principais autores do estudo, Anil Seth, professor associado de astronomia da Universidade de Utah e co-autor de um estudo semelhante, “É uma lacuna muito grande”. Esta descoberta preenche essa lacuna. »

O buraco negro em questão estava escondido no aglomerado estelar B023-G078, localizado na galáxia mais próxima da nossa, Andrômeda. Os pesquisadores há muito acreditam que é um aglomerado globular, e os pesquisadores dizem que B023-G078 é na verdade um núcleo de aglomerado despojado de sua circunferência. Esses núcleos são galáxias pequenas e antigas que foram sugadas por galáxias maiores, suas estrelas oceânicas dilaceradas por forças gravitacionais. O que resta é um núcleo pequeno e denso orbitando a galáxia maior, e no centro desse núcleo há um buraco negro.

“Já encontramos grandes buracos negros com núcleos calvos maciços muito maiores que B023-G078. Sabíamos que devia haver buracos negros menores em núcleos menores, mas nunca encontramos evidências diretas”, diz outro autor principal do trabalho, Rinuka Pichetti, da Universidade John Moores em Liverpool. “Acho que descobrimos claramente uma dessas coisas.”

Os resultados do trabalho foram publicados em Jornal Astrofísico.

Um palpite para uma década

B023-G078 é conhecido por ser um grande aglomerado globular, um aglomerado globular de estrelas fortemente ligado pela gravidade. No entanto, havia apenas uma visão do objeto que determinava sua massa total, que é de cerca de 6,2 milhões de massas solares. Por vários anos, o Sr. Seth pensou que isso era outra coisa.

“Eu sabia que B023-G078 era um dos objetos mais massivos de Andrômeda e pensei que poderia ser um núcleo estelar. Mas precisávamos de dados para provar isso. Pedimos, por vários anos, para observar o tempo em diferentes telescópios, mas meus pedidos sempre foram negados”, continuou Seth. “Quando descobrimos um buraco negro supermassivo em um núcleo estelar em 2014, tivemos a oportunidade de explorar essa ideia.”

Com seus dados dessas observações, bem como imagens capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble, MM. Pechetti e Seth, juntamente com sua equipe, calcularam como a massa é distribuída dentro do objeto modelando seu perfil de luz.

Um aglomerado globular tem uma assinatura de luz que tem a mesma forma perto de seu centro como em suas regiões externas. Mas B023-G078 é diferente. A luz em seu centro é redonda, depois achata em direção às extremidades. A composição química das estrelas também muda, com as estrelas tendo mais elementos pesados ​​no centro do que aqueles próximos às bordas do corpo estelar.

Aglomerados globulares de estrelas se formam na mesma época. Por sua vez, esses núcleos podem passar por repetidos períodos de formação, à medida que o gás cai em direção ao centro galáctico, formando estrelas. Outros aglomerados de estrelas podem ser puxados para o centro pelas forças gravitacionais da galáxia “, disse Steh. “É uma espécie de terreno baldio para todos os tipos de coisas. Portanto, estrelas em núcleos enxutos seriam mais complexas do que aglomerados globulares. E foi isso que vimos em B023-G078. »

Os pesquisadores usaram a distribuição de massa do corpo para prever o quão rápido as estrelas se moveriam dentro do aglomerado e compararam com seus dados. As estrelas mais rápidas giram em torno do centro; Quando os cientistas criaram um modelo sem incluir um buraco negro, essas estrelas centrais eram muito lentas em comparação com suas observações. Quando adicionaram o buraco negro, obtiveram velocidades correspondentes aos dados. O buraco negro, portanto, aumenta a evidência de que o objeto era de fato um núcleo sem suas estrelas oceânicas.

Os cientistas esperam observar outros núcleos sem suas estrelas, a fim de descobrir outros buracos negros de massa média. Eles dizem que é uma oportunidade de aprender mais sobre a população de buracos negros no centro de galáxias de baixa massa e entender melhor como as galáxias são criadas a partir de “blocos de construção” maiores.

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