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Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) detectaram pela primeira vez um buraco negro em um sistema triplo – e a descoberta inédita está desafiando as teorias tradicionais sobre a formação desses intrigantes monstros cósmicos.
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Vamos entender:
- Publicado na quarta-feira (23) na revista Nature, o artigo que descreve o estudo revela que o sistema contém um buraco negro central orbitado por duas estrelas;
- Uma delas é próxima, com um período orbital de pouco mais de seis dias terrestres;
- A outra, muito distante, leva cerca de 70 mil anos para contorná-lo;
- Normalmente, acredita-se que buracos negros surgem após supernovas, que são explosões violentas que colapsam estrelas;
- No entanto, se fosse esse o caso, a explosão deveria ter expelido a estrela distante, mas ela se manteve ali;
- A hipótese é que esse buraco negro pode ter se formado por um processo mais tranquilo, conhecido como colapso direto, sem a violenta ejeção de objetos em órbita.
Esse tipo de formação, sem explosão, permitiria que a estrela externa permanecesse gravitacionalmente presa ao sistema, mesmo a 3,5 mil unidades astronômicas (UA) de distância. Uma unidade astronômica equivale à distância da Terra ao Sol, portanto, a estrela afastada está 3,5 mil vezes mais longe do buraco negro do que o nosso planeta está do Sol – algo que que surpreendeu os cientistas.
Kevin Burdge, pesquisador do MIT que liderou a equipe, afirmou em um comunicado que a descoberta desafia a visão tradicional de como os buracos negros nascem. Segundo ele, essa configuração tripla é “empolgante” e pode ser o primeiro de muitos sistemas triplos que aguardam ser descobertos.
Duas bolhas de luz chamaram a atenção dos pesquisadores
O achado foi feito enquanto os cientistas analisavam o V404 Cygni, um dos primeiros buracos negros confirmados. Localizado a cerca de oito mil anos-luz da Terra, ele já era conhecido pela ciência. Mas, desta vez, algo diferente se destacou.
Ao examinar imagens do Aladin Lite, um repositório de observações astronômicas administrado pelo Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo (CDS), na França, a equipe identificou duas bolhas de luz: uma próxima, representando o monstro cósmico e sua estrela interna, e outra muito mais distante, que chamou atenção.
A segunda bolha foi associada a uma estrela que não havia sido detalhadamente estudada antes. Os cálculos indicaram que essa estrela estava muito além do esperado, levando os cientistas a questionar como ela ainda poderia estar ligada ao buraco negro. A grande distância foi outro fator que reforçou a hipótese do colapso direto, já que a explosão de uma supernova a teria expulsado há muito tempo.
Para confirmar que a estrela externa estava gravitacionalmente conectada ao sistema, os pesquisadores usaram dados do satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), que monitora os movimentos das estrelas na Via Láctea. A análise de dez anos de observações mostrou que a estrela distante se movia em perfeita sincronia com a estrela interna e o buraco negro, confirmando a ligação entre os três.
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Colapso direto: quando uma estrela vira buraco negro sem explodir
Além de reavaliar o processo de formação dos buracos negros, essa descoberta também forneceu pistas sobre a idade do sistema. Segundo a pesquisa, a estrela externa está no estágio final de sua vida, em transição para uma gigante vermelha. Com base nessa fase de evolução, os cientistas calcularam que o sistema tem cerca de quatro bilhões de anos.
O colapso direto, proposto como a explicação para a formação desse buraco negro, é um processo no qual a estrela morre e se torna diretamente um buraco negro, sem a explosão típica da supernova. Essa hipótese foi testada por meio de milhares de simulações. Os resultados indicaram que apenas o colapso direto poderia explicar a manutenção da estrela externa no sistema.
Essa descoberta abre novos caminhos para o estudo dos buracos negros e da astrofísica. Se outros sistemas triplos como esse forem encontrados, eles poderão oferecer informações valiosas sobre os processos de formação e evolução desses corpos. Isso pode transformar o modo como os cientistas entendem a criação de buracos negros e os sistemas estelares complexos em torno deles.
A possibilidade de que buracos negros possam se formar sem explosões violentas levanta questões fundamentais sobre como esses corpos influenciam o espaço ao seu redor. Além disso, sistemas como esse podem ajudar a esclarecer como objetos distantes e massivos interagem dentro das galáxias, oferecendo uma nova perspectiva sobre o Universo.
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