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Uma pesquisa conduzida por cientistas da Universidade de Barcelona revelou uma descoberta surpreendente. Usando dados do observatório espacial Gaia, eles encontraram um enxame de buracos negros. O grupo, com mais de 100 buracos negros, está no aglomerado Palomar 5. Este aglomerado fica a 80 mil anos-luz da Terra. A descoberta ajuda a explicar suas características intrigantes. Entre elas estão a grande extensão do aglomerado e suas longas correntes de estrelas na Via Láctea.
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Palomar 5 é um aglomerado globular único, situado a 80 mil anos-luz da Terra. Esses aglomerados são frequentemente descritos como “fósseis” do Universo primitivo, pois abrigam estrelas muito antigas e revelam pistas sobre a evolução galáctica. Palomar 5, em particular, se destaca por sua vasta extensão e longas correntes estelares.
Denso e esférico, ele deveria abrigar de 100 mil a 1 milhão de estrelas. No entanto, sua estrutura incomum esconde um segredo: mais de 100 buracos negros de massa estelar. Eles formaram um enxame no núcleo do aglomerado, alterando sua configuração e impulsionando estrelas para fora, o que explica suas intrigantes características atuais.
Correntes estelares: rios de estrelas que atravessam o céu
Além dos aglomerados globulares, as correntes de maré têm despertado grande interesse dos astrônomos. Esses “rios de estrelas”, como descreveu o astrofísico Mark Gieles, da Universidade de Barcelona, estendem-se por vastas áreas do céu e compartilham uma origem comum. Por muito tempo, identificar essas correntes foi um desafio. No entanto, o observatório espacial Gaia mudou isso ao mapear a Via Láctea em três dimensões com alta precisão.
A origem dessas correntes permanece um mistério. “Não sabemos como essas correntes se formam, mas uma ideia é que elas resultam da ruptura de aglomerados estelares”, explicou Gieles. Contudo, ele destacou que “nenhuma das correntes recentemente descobertas tem um aglomerado estelar associado, então não podemos ter certeza.” Essa incerteza reforça a importância de estudar casos onde há uma ligação clara entre a corrente e um sistema estelar.
É nesse contexto que Palomar 5 se torna especial. Este aglomerado globular é o único conhecido que está diretamente associado a uma corrente de maré. Segundo Gieles, “Palomar 5 é uma Pedra de Roseta para entender a formação de correntes, e foi por isso que o estudamos em detalhe.” Sua análise pode oferecer respostas sobre como essas estruturas surgem e se transformam na Via Láctea.
Simulações revelam o impacto de buracos negros na evolução de aglomerados estelares
Os cientistas usaram simulações N-body (N-corpos) para estudar Palomar 5. Esse modelo recriou as órbitas e a evolução de cada estrela no aglomerado, levando em conta as interações gravitacionais entre elas. “Queríamos entender como as estrelas se espalharam e formaram as correntes que vemos hoje”, explicaram os pesquisadores.
As simulações também incluíram buracos negros nos cálculos. Estudos recentes sugerem que “buracos negros podem estar concentrados no centro de aglomerados globulares”. Essas interações gravitacionais, segundo os cientistas, “são conhecidas por ejetar estrelas”, o que ajuda a explicar a dispersão e formação das correntes.
O modelo revelou que os buracos negros desempenham um papel crucial na dinâmica do sistema. “Eles não apenas influenciam as órbitas das estrelas, mas também ajudam a criar as características únicas de Palomar 5.” As simulações trouxeram novas pistas sobre como esses aglomerados evoluem e se transformam ao longo do tempo.
Palomar 5 está se desfazendo – e buracos negros estão no centro disso
Palomar 5 está em um processo de transformação único. Como explicado anteriormente, as simulações N-body (N-corpos), que recriam as interações gravitacionais entre estrelas e buracos negros, revelaram detalhes importantes sobre sua configuração atual. “O número de buracos negros é cerca de três vezes maior do que o esperado pelo número de estrelas no aglomerado”, explicou Mark Gieles.
Esses buracos negros, cada um com cerca de 20 vezes a massa do Sol, se formaram a partir de explosões de supernovas durante os estágios iniciais do aglomerado. As simulações mostraram que suas interações gravitacionais com as estrelas impulsionaram muitas delas para fora de Palomar 5, formando as correntes de maré que se estendem pela Via Láctea.
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O destino final de Palomar 5, segundo os modelos, será sua completa dissolução em cerca de um bilhão de anos. Quando isso acontecer, apenas os buracos negros permanecerão, orbitando o centro galáctico. Esses resultados indicam que Palomar 5 não é um caso isolado, mas segue um padrão comum na evolução de aglomerados globulares semelhantes.
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