Primeira estrela binária encontrada perto do buraco negro supermassivo da nossa galáxia

Uma equipe internacional de pesquisadores detectou uma estrela binária orbitando perto de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. É a primeira vez que um par estelar foi encontrado nas proximidades de um buraco negro supermassivo.

A descoberta, baseada em dados coletados pelo Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT do ESO), nos ajuda a entender como as estrelas sobrevivem em ambientes com gravidade extrema e pode abrir caminho para a detecção de planetas perto de Sagitário A*. 

Esta imagem indica a localização da recém-descoberta estrela binária D9, que orbita Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Crédito: ESO/F. Peißker et al., S. Guisard 

“ Buracos negros não são tão destrutivos quanto pensávamos ”, diz Florian Peißker, pesquisador da Universidade de Colônia, Alemanha, e autor principal do estudo publicado hoje na Nature Communications . Estrelas binárias, pares de estrelas orbitando uma a outra, são muito comuns no Universo, mas nunca haviam sido encontradas perto de um buraco negro supermassivo, onde a gravidade intensa pode tornar os sistemas estelares instáveis.

Esta nova descoberta mostra que algumas binárias podem prosperar brevemente, mesmo sob condições destrutivas. D9, como a estrela binária recém-descoberta é chamada, foi detectada bem a tempo: estima-se que tenha apenas 2,7 milhões de anos, e a forte força gravitacional do buraco negro próximo provavelmente fará com que ela se funda em uma única estrela em apenas um milhão de anos, um período de tempo muito curto para um sistema tão jovem.

“ Isso fornece apenas uma breve janela nas escalas de tempo cósmicas para observar tal sistema binário — e conseguimos! ” explica a coautora Emma Bordier, pesquisadora também da Universidade de Colônia e ex-aluna do ESO.

Por muitos anos, os cientistas também pensaram que o ambiente extremo perto de um buraco negro supermassivo impedia que novas estrelas se formassem ali. Várias estrelas jovens encontradas nas proximidades de Sagitário A* refutaram essa suposição. A descoberta da jovem estrela binária agora mostra que até mesmo pares estelares têm o potencial de se formar nessas condições adversas.

“ O sistema D9 mostra sinais claros da presença de gás e poeira ao redor das estrelas, o que sugere que pode ser um sistema estelar muito jovem que deve ter se formado nas proximidades do buraco negro supermassivo ”, explica o coautor Michal Zajaček, pesquisador da Universidade Masaryk, República Tcheca, e da Universidade de Colônia.

O binário recém-descoberto foi encontrado em um denso aglomerado de estrelas e outros objetos orbitando Sagitário A*, chamado aglomerado S. O mais enigmático neste aglomerado são os objetos G, que se comportam como estrelas, mas parecem nuvens de gás e poeira.

Foi durante suas observações desses objetos misteriosos que a equipe encontrou um padrão surpreendente em D9. Os dados obtidos com o instrumento ERIS do VLT , combinados com dados de arquivo do instrumento SINFONI , revelaram variações recorrentes na velocidade da estrela, indicando que D9 era na verdade duas estrelas orbitando uma a outra. “ Achei que minha análise estava errada ”, diz Peißker, “ mas o padrão espectroscópico cobriu cerca de 15 anos, e ficou claro que essa detecção é de fato o primeiro binário observado no aglomerado S. ”

Os resultados lançam nova luz sobre o que os misteriosos objetos G poderiam ser. A equipe propõe que eles podem ser, na verdade, uma combinação de estrelas binárias que ainda não se fundiram e o material restante de estrelas já fundidas.

A natureza precisa de muitos dos objetos orbitando Sagitário A*, bem como como eles poderiam ter se formado tão perto do buraco negro supermassivo, continua sendo um mistério. Mas em breve, a atualização GRAVITY+ para o Interferômetro do VLT e o instrumento METIS no Extremely Large Telescope ( ELT ) do ESO, em construção no Chile, podem mudar isso.

 Ambas as instalações permitirão que a equipe realize observações ainda mais detalhadas do centro galáctico, revelando a natureza de objetos conhecidos e, sem dúvida, descobrindo mais estrelas binárias e sistemas jovens. “ Nossa descoberta nos permite especular sobre a presença de planetas, uma vez que estes são frequentemente formados ao redor de estrelas jovens. Parece plausível que a detecção de planetas no centro galáctico seja apenas uma questão de tempo ”, conclui Peißker.

Fonte: eso.org