Um buraco negro pode estar atirando estrelas velozes em nossa direção da Grande Nuvem de Magalhães

Algumas estrelas velozes na Via Láctea foram rastreadas de volta à Grande Nuvem de Magalhães (GNM). Um artigo em pré-impressão, que ainda aguarda revisão, revela que essas estrelas podem ser a evidência de um buraco negro supermassivo escondido na galáxia vizinha, cuja gravidade está acelerando essas estrelas a velocidades tão altas que elas escaparão de ambas as galáxias. 

Ilustração artística 

Estrelas de Alta Velocidade: Os Viajantes Cósmicos

Enquanto a maioria das estrelas orbita a galáxia de forma tranquila, algumas disparam pela Via Láctea a velocidades impressionantes. Conhecidas como estrelas de hipervelocidade (HVSs), essas estrelas podem, eventualmente, escapar completamente da galáxia. Acredita-se que essas estrelas sejam remanescentes de supernovas ou resultado da interação com o buraco negro supermassivo (SMBH) no centro da galáxia.

Em 2006, uma pesquisa no halo galáctico encontrou 21 HVSs do tipo B (a segunda categoria de estrelas mais massivas). A localização incomum de 11 dessas estrelas em apenas 5% do céu, próximo a Leão, intrigou os astrônomos.

Ao traçar o caminho dessas estrelas, considerando os campos gravitacionais que encontraram, os pesquisadores fizeram uma descoberta surpreendente. Metade das HVSs descobertas não originou do Centro Galáctico, mas da GNM, o que sugere que algumas HVSs vêm de galáxias companheiras.

O Mistério das Supernovas e das Estrelas do Tipo B

A GNM é conhecida por produzir muitas estrelas grandes que, eventualmente, se tornam supernovas. A última supernova visível a olho nu ocorreu na GNM, não na nossa galáxia. No entanto, enquanto supernovas podem produzir pequenas HVSs, elas não conseguem acelerar estrelas do tipo B a velocidades tão altas, tornando improvável que este seja o mecanismo por trás das estrelas deste estudo.

Os pesquisadores criaram um modelo no qual as HVSs seriam aceleradas por um SMBH através do mecanismo de Hills, em que duas estrelas em órbita próxima se aproximam de um SMBH, resultando na captura de uma e ejeção da outra a alta velocidade. É como se alguém incrivelmente charmoso decidisse separar um casal, ficando com um dos parceiros para si.

Os resultados sobre velocidade e trajetória dessas estrelas foram surpreendentemente semelhantes às distribuições observadas, conforme os autores destacaram.

O Peso do Buraco Negro da Grande Nuvem de Magalhães

A GNM orbita a Via Láctea, e essa velocidade orbital soma-se a qualquer impulso dado pelo SMBH, criando uma concentração de HVSs em torno de Leão, como observado anteriormente. Dos 21 HVSs do tipo B, 9 provavelmente vieram da GNM, 7 do Centro Galáctico, e a origem de cinco permanece incerta.

Os autores do estudo concluem que o SMBH da GNM deve ter uma massa cerca de 600.000 vezes a do Sol para produzir tantas HVSs do tipo B. Isso é modesto em comparação com as 4.300.000 massas solares de Sagittarius A*, mas maior do que estimativas anteriores para uma galáxia pequena como a GNM.

Todas as grandes galáxias são pensadas para conter SMBHs, mas os astrônomos não têm certeza se isso se aplica a galáxias anãs como as Nuvens de Magalhães. Estas descobertas podem influenciar essa percepção.

Com um histórico de canibalismo galáctico, a Via Láctea devorou muitas galáxias menores para alcançar sua enorme massa, enquanto despedaçava sobreviventes como as Nuvens de Magalhães. Mas a GNM parece ser uma galáxia menor que não aceita esse tipo de tratamento passivamente.

O estudo foi submetido ao Astrophysical Journal, atualmente disponível como pré-impressão no ArXiv.org.

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