O primeiro buraco negro detectado é mais massivo do que pensávamos

Novas evidências indicam que o objeto tem 21 vezes a massa do Sol e está a 7.200 anos-luz de nós. Até então, falava-se em 15 massas solares.

Impressão artística do sistema Cygnus X-1. Um buraco negro de massa estelar orbita com uma estrela companheira localizada a 7.200 anos-luz da Terra. Crédito: Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia.

Novas observações do primeiro buraco negro já detectado levaram os astrônomos a questionar o que sabem sobre os objetos mais misteriosos do Universo. Publicada hoje na revista Science , a pesquisa mostra que o sistema conhecido como Cygnus X-1 contém o buraco negro de massa estelar mais massivo já detectado sem o uso de ondas gravitacionais. 

Cygnus X-1 é um dos buracos negros mais próximos da Terra. Foi descoberto em 1964, quando um par de contadores Geiger foi carregado a bordo de um foguete suborbital lançado do Novo México. O objeto foi o foco de uma famosa aposta científica entre os físicos Stephen Hawking e Kip Thorne, com Hawking apostando em 1974 que não era um buraco negro. Hawking cedeu a aposta em 1990. 

Neste trabalho mais recente, uma equipe internacional de astrônomos usou o Very Long Baseline Array - um radiotelescópio do tamanho de um continente feito de 10 antenas espalhadas pelos Estados Unidos - junto com uma técnica inteligente para medir distâncias no espaço. 

"Se pudermos ver o mesmo objeto de locais diferentes, podemos calcular sua distância de nós medindo a distância que o objeto parece se mover em relação ao fundo", disse o pesquisador-chefe, Professor James Miller-Jones da Curtin University and the International Centro de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR). 

Os astrónomos observaram o sistema Cygnus X-1 a partir de diferentes ângulos usando a órbita da Terra em torno do Sol para medir o movimento aparente do sistema contra o plano das estrelas de fundo. Isto permitiu-lhes refinar a distância ao sistema e, portanto, a massa do buraco negro.Crédito: ICRAR

"Se você colocar o dedo na frente dos olhos e vê-lo com um olho de cada vez, notará que seu dedo parece pular de um ponto a outro. É exatamente o mesmo princípio." 

"Durante seis dias, observamos uma órbita completa do buraco negro e usamos observações feitas do mesmo sistema com o mesmo conjunto de telescópios em 2011", disse o professor Miller-Jones. "Este método e nossas novas medições mostram que o sistema está mais longe do que se pensava, com um buraco negro que é significativamente mais massivo." 

O coautor, Professor Ilya Mandel, da Monash University e do ARC Center of Excellence em Gravitational Wave Discovery (OzGrav), disse que o buraco negro é tão grande que é realmente um desafio como os astrônomos pensavam que eles se formaram. 

"As estrelas perdem massa para o ambiente circundante por meio de ventos estelares que sopram de sua superfície. Mas para tornar um buraco negro tão pesado, precisamos diminuir a quantidade de massa que estrelas brilhantes perdem durante suas vidas", disse ele. 

"O buraco negro no sistema Cygnus X-1 começou a vida como uma estrela com aproximadamente 60 vezes a massa do Sol e entrou em colapso há dezenas de milhares de anos", disse ele. "Incrivelmente, ele está orbitando sua estrela companheira - uma supergigante - a cada cinco dias e meio a apenas um quinto da distância entre a Terra e o Sol.  Essas novas observações nos dizem que o buraco negro tem mais de 20 vezes a massa do nosso Sol - um aumento de 50% nas estimativas anteriores."

Xueshan Zhao é coautor do artigo e Ph.D. candidato a estudar nos Observatórios Astronômicos Nacionais - parte da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) em Pequim. 

"Usando as medições atualizadas para a massa do buraco negro e sua distância da Terra, fui capaz de confirmar que Cygnus X-1 está girando incrivelmente rápido - muito perto da velocidade da luz e mais rápido do que qualquer outro buraco negro encontrado até hoje, " ela disse. 

"Estou no início da minha carreira de pesquisador, então fazer parte de uma equipe internacional e ajudar a refinar as propriedades do primeiro buraco negro já descoberto tem sido uma grande oportunidade. No próximo ano, o maior radiotelescópio do mundo - o Square Kilometer Array (SKA) - começará a ser construído na Austrália e na África do Sul. 

"Estudar buracos negros é como lançar uma luz sobre o segredo mais bem guardado do Universo - é uma área de pesquisa desafiadora, mas excitante", disse o professor Miller-Jones. 

"Conforme a próxima geração de telescópios fica online, sua sensibilidade aprimorada revela o Universo com cada vez mais detalhes, aproveitando décadas de esforços investidos por cientistas e equipes de pesquisa em todo o mundo para compreender melhor o cosmos e os objetos exóticos e extremos que existem. 

"É um ótimo momento para ser astrônomo."

Fonte: MaisConhecer.com