Buraco negro “torto” na Via Láctea intriga cientistas

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Um artigo científico publicado na edição desta quinta-feira (24) da revista Science descreve uma descoberta intrigante na Via Láctea. Um buraco negro inclinado, girando em torno de um eixo desalinhado e que desafia qualquer teoria da formação de buracos negros, foi identificado por cientistas da Finlândia.

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Impressão artística do sistema binário de raios-X contendo um buraco negro (pequeno ponto negro no centro do disco de acreção) e sua estrela companheira. O jato que é direcionado ao longo do eixo de rotação está fortemente desalinhado em relação ao eixo de rotação da órbita. Imagem: Rob Hynes

Segundo o estudo, ele forma um sistema com sua estrela denominado MAXI J1820+070, que fica a cerca de 10 mil anos-luz de distância da Terra. O sistema foi detectado pela primeira vez pelo Observatório de Raios-X Chandra da Nasa em 2018.

No entanto, novas observações feitas com o Telescópio Óptico Nórdico das Ilhas Canárias trouxeram algo novo: o comportamento fora do comum de MAXI J1820+070.

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Ao analisar a orientação dos jatos de matéria ionizada emitidos dos polos do buraco negro, Juri Poutanen, astrônomo da Universidade de Turku, na Finlândia, descobriu que ele gira em torno de um eixo que é inclinado a pelo menos 40 graus em direção ao plano em orbital de sua estrela companheira. Segundo Poutanen, esse é o maior desalinhamento já relatado.

O esperado por modelos teóricos é que sistemas binários, como buracos negros orbitados por estrelas das quais sugam material, girem em torno de eixos alinhados que são perpendiculares ao seu plano orbital compartilhado.

Observações de rádio e raios-X determinaram o ângulo e a rotação do buraco negro

“Observamos os raios-X do sistema binário MAXI J1820+070 com um polarímetro óptico de alta precisão”, disse Poutanen em entrevista ao site Space.com. “Usando esses dados, determinamos o ângulo de posição da órbita binária no céu. A orientação de rotação do buraco negro pode ser obtida a partir das observações de rádio e raios-X dos jatos relativísticos observados anteriormente no sistema”.

Combinando essas informações, a equipe de cientistas liderada por Poutanen conseguiu determinar o ângulo entre o eixo da órbita binária e a rotação do buraco negro.

Até então, os astrofísicos esperavam que esses eixos pudessem ser apenas “marginalmente” desalinhados. Resta saber o que causou o grande desalinhamento visto em MAXI J1820+070.

Para os pesquisadores responsáveis, ao contrário dos modelos de formação de buracos negros ocorrendo após explosões de supernovas, o fenômeno em questão deve ter recebido um “chute” durante a explosão que o originou.

Eles consideram improvável que esse desalinhamento tenha surgido em um estágio posterior, já que “o acúmulo de material entre dois corpos de um sistema binário e as forças gravitacionais entre eles sempre aproximam os eixos”.

“Essa descoberta pode ter consequências mais amplas para a ciência dos buracos negros, uma vez que tais desalinhamentos poderiam influenciar as medições de massas e rotação”, disse Poutanen.

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