Em um bilhão de anos, um aglomerado composto por milhares de estrelas pode se dissolver e se transformar em uma multidão de dezenas de buracos negros. E este destino pode ser fruto da ação de campos gravitacionais do interior desses aglomerados estelares. Essa conclusão é resultado de um novo estudo coordenado por pesquisadores da Universidade de Barcelona, na Espanha.

Para chegar a esses resultados, os cientistas analisaram alguns dos chamados aglomerados globulares, que são coleções densamente compactadas de estrelas antigas. Eles possuem uma forma aparentemente esférica e podem conter até milhões de estrelas. Só na Via Láctea, existem mais de 150 aglomerados globulares.

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Aglomerado de estrelas Palomar 5
Esta visão de todo o céu da galáxia da Via Láctea mostra o aglomerado globular Palomar 5 e suas caudas. Crédito: Eduardo Balbinot / U. De Groningen

O foco maior da pesquisa foi Palomar 5, um aglomerado de estrelas de em torno de 11,5 bilhões de anos, localizado a mais ou menos 65.000 anos-luz da Terra, na constelação de Serpens. Palomar 5 é um dos aglomerados globulares mais esparsos conhecidos pelo homem.

Mais esparsos e menos densos

Para efeito de comparação, ela tem cerca de 10.000 vezes a massa do sol e 130 anos-luz de diâmetro, contra 200.000 vezes a massa do sol e 20 anos-luz de diâmetro de um aglomerado globular médio. Isso torna Palomar 5 mais ou menos 3.000 vezes menos denso do que seus pares, além disso, ela é conhecida por duas longas caudas que fluem dela.

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Os cientistas sugeriram que o aglomerado de estrelas se formou com baixa densidade, tornando a separação de suas caudas mais fácil. Porém, várias propriedades de suas estrelas sugerem que Palomar 5 já foi bem mais parecida com seus pares mais densos. Segundo os pesquisadores, isso sugere que, originalmente, ela era mais densa do que é agora.

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A hipótese dos pesquisadores é de que a mudança nas características e a atual natureza esparsa e suas longas caudas podem ser consequência da existência de mais de 100 buracos negros escondidos em seu interior. Os cientistas simularam as órbitas e a evolução de cada estrela dentro de Palomar 5 até a desintegração do aglomerado globular.

Em seguida, eles variaram as propriedades iniciais do aglomerado até encontrarem boas correspondências com as observações reais de Palomar 5 e suas caudas. Isso ajudou os pesquisadores a descobrirem que a estrutura e as caudas do aglomerado podem ter sido geradas por buracos negros, que constituem cerca de 20% do total de sua massa.

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Mais que a média

Os pesquisadores defendem que Palomar 5 pode ter nada menos do 124 buracos negros atualmente, com cada um tendo em média 17,2 vezes a massa do nosso sol. Isso é o triplo do esperado para um aglomerado globular com essa massa. Esse cenário aponta que, assim como em aglomerados globulares típicos, os buracos negros são uma pequena parte de sua massa.

Contudo, algo especial aconteceu neste aglomerado, a gravidade dos buracos negros girou em torno das estrelas que chegaram perto deles, o que inflou Palomar 5 e permitiu que a Via Láctea arrancasse suas estrelas. Os cálculos da equipe sugerem que dentro de 1 bilhão de anos, Palomar 5 pode ter ejetado todas as suas estrelas, deixando apenas buracos negros para trás.

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Os pesquisadores sugerem que o normal é a ocorrência do processo inverso em aglomerados globulares, com os buracos negros sendo ejetados e as estrelas sendo mantidas lá dentro. Mas os que começam menos densos, como Palomar 5, menos buracos negros são ejetados, o que pode fazer com que eles dominem esses espaços e constituam 100% de sua massa em algum momento.

Com informações do Space

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