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Buraco negro mais perto de nós não existe, corrigem astrônomos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/03/2022

Buraco negro mais perto de nós não existe, corrigem astrônomos
HR 6819, anteriormente considerado um sistema triplo com um buraco negro, é na verdade um sistema de duas estrelas sem buraco negro.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

O buraco negro que não era

Em 2020 uma equipe liderada por astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) anunciou a descoberta do buraco negro mais próximo da Terra, situado a apenas 1.000 anos-luz de distância, no sistema HR 6819.

No entanto, aquele resultado foi contestado por outros grupos de pesquisadores, entre eles uma equipe internacional sediada na Universidade Católica de Lovaina, na Bélgica.

Em um artigo publicado hoje, a equipe belga se uniu à equipe que havia originalmente anunciado a descoberta para anunciar que, de fato, não existe nenhum buraco negro em HR 6819. Em vez disso, o que há é um sistema "vampiro" de duas estrelas em um estágio raro e de curta duração da sua evolução.

Duas interpretações para os mesmos dados

De início, Thomas Rivinius e seus colegas ficaram convencidos que a melhor explicação para os dados que tinham obtido era que HR 6819 fosse um sistema triplo, com uma estrela orbitando um buraco negro a cada 40 dias, e uma segunda estrela em uma órbita muito mais afastada.

No entanto, um estudo liderado por Julia Bodensteiner, então estudante de doutoramento em Lovaina, propôs uma explicação diferente para os mesmos dados: HR 6819 podia ser também um sistema com apenas duas estrelas em uma órbita de 40 dias e sem nenhum buraco negro. Este cenário alternativo necessitaria que uma das estrelas estivesse "despida", ou seja, que, numa fase anterior, ela tivesse perdido uma enorme fração da sua massa para a outra estrela.

"Tínhamos chegado ao limite dos dados existentes, por isso tivemos que nos virar para uma estratégia observacional diferente para decidir entre os dois cenários propostos pelas duas equipes," disse a professora Abigail Frost, que liderou a comparação dos dados.

Para esclarecer as coisas, as duas equipes trabalharam em conjunto para obter dados novos e mais nítidos, usando para isso o interferômetro do VLT (VLTI) e o próprio telescópio VLT. "O VLTI era a única infraestrutura que nos daria os dados decisivos que precisávamos para distinguir entre os dois cenários", disse Dietrich Baade, autor tanto do estudo original quanto do atual.

"Concordávamos que havia duas fontes de luz no sistema, por isso a questão era saber se orbitavam em torno uma da outra descrevendo órbitas próximas, como no cenário da estrela 'despida', ou se, pelo contrário, se encontrariam afastadas uma da outra, como no cenário do buraco negro," explicou Rivinius.

Vampirismo estelar

Para distinguir entre as duas hipóteses, os astrônomos usaram os instrumentos GRAVITY, montado no VLTI, e MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), do VLT.

"O MUSE confirmou que não existe nenhuma companheira brilhante numa órbita mais afastada, enquanto a resolução espacial do GRAVITY foi capaz de distinguir duas fontes brilhantes separadas por apenas um terço da distância entre a Terra e o Sol," disse Frost. "Esses dados provaram ser a peça final do quebra-cabeça e nos permitiram concluir que o HR 6819 é um sistema binário sem buraco negro".

"A nossa melhor interpretação até agora é que estamos observando este sistema binário pouco tempo depois de uma das estrelas ter 'sugado' a atmosfera da sua estrela companheira. Trata-se de um fenômeno comum em sistemas binários próximos referido por 'vampirismo estelar'," explicou Bodensteiner. "Ao mesmo tempo que a estrela doadora se viu 'despida' de parte de seu material, a estrela receptora começou a girar mais rapidamente".

"Observar tal fase de pós-interação é extremamente difícil, já que a sua duração é muito curta," acrescenta Frost. "É isso que torna a nossa descoberta tão interessante, nos apresentando um candidato perfeito para estudar como é que este tipo de vampirismo afeta a evolução de estrelas massivas e, por sua vez, a formação de fenômenos associados, incluindo ondas gravitacionais e violentas explosões de supernova".

Quanto à busca por buracos negros, a equipe continua otimista, afirmando que trata-se apenas de uma questão de tempo até os astrônomos os encontrarem.

Bibliografia:

Artigo: HR 6819 is a binary system with no black hole: Revisiting the source with infrared interferometry and optical integral field spectroscopy
Autores: A. J. Frost, J. Bodensteiner, Th. Rivinius, D. Baade, A. Merand, F. Selman, M. Abdul-Masih, G. Banyard, E. Bordier, K. Dsilva, C. Hawcroft, L. Mahy, M. Reggiani, T. Shenar, M. Cabezas, P. Hadrava, M. Heida, R. Klement, H. Sana
Revista: Astronomy & Astrophysics
DOI: 10.1051/0004-6361/202143004
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