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Um artigo publicado este mês no periódico científico Astrophysical Journal Letters relata a descoberta de um buraco negro inesperadamente grande no coração de Segue 1, uma galáxia anã ultra tênue localizada a cerca de 75 mil anos-luz da Terra.
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Usando modelagem avançada e observações do Observatório WM Keck (um dos maiores e mais avançados complexos astronômicos do mundo, localizado no Havaí e equipado com telescópios de 10 metros de diâmetro), os pesquisadores concluíram que a dinâmica de Segue 1 é governada por um buraco negro de aproximadamente 450 mil massas solares – e não por um halo dominante de matéria escura, como se pensava.
O achado redefine o entendimento sobre como galáxias extremamente pequenas conseguem se manter unidas e evoluir ao longo do tempo.
Buraco negro em Segue 1: o que você precisa saber
Os resultados da pesquisa mostram que:
- As simulações só coincidiram com as observações quando os cientistas incluíram um buraco negro muito massivo no centro da galáxia;
- Esse buraco negro tem uma massa maior que a soma de todas as estrelas de Segue 1 – algo raro em galáxias tão pequenas;
- As estrelas próximas ao núcleo se movem em órbitas muito rápidas e apertadas, um sinal claro da intensa força gravitacional no local;
- A descoberta pode mudar o modo como os astrônomos entendem as galáxias anãs, antes explicadas principalmente pela presença de matéria escura;
- Segue 1 pode ter sido parcialmente “despida” pela gravidade da Via Láctea ou representar uma versão em miniatura dos chamados “pontos vermelhos compactos”, observados no Universo primitivo.
Como descobriram o gigante escondido em Segue 1
Segue 1 é uma das companheiras mais tênues da Via Láctea, com poucas centenas a milhares de estrelas – material demais para desaparecer, mas de menos para gerar a gravidade necessária para se manter unida sem ajuda extra. Por décadas, essa “ajuda” foi atribuída a grandes porções de matéria escura.
No novo trabalho, porém, os astrônomos analisaram a movimentação das estrelas com base em dados do Observatório WM Keck e testaram inúmeros cenários em simulações. O único que reproduziu as velocidades e as órbitas observadas foi o que colocava um buraco negro central extremamente massivo no comando gravitacional.
“Nosso trabalho pode revolucionar a modelagem de galáxias anãs ou aglomerados estelares, incluindo buracos negros supermassivos em vez de apenas halos de matéria escura”, afirma Nathaniel Lujan, estudante de pós-graduação da Universidade do Texas em San Antonio e autor principal, em um comunicado. O coautor Karl Gebhardt, professor de astrofísica na Universidade do Texas em Austin, reforça que o buraco negro em Segue 1 é significativamente maior do que o esperado. “Se essa grande proporção de massa for comum entre galáxias anãs, teremos que reescrever como esses sistemas evoluem.”
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As órbitas circulares e velozes medidas perto do centro da galáxia são a pista decisiva: elas indicam uma fonte de gravidade extremamente concentrada. Segundo a equipe, o buraco negro supera em cerca de dez vezes a massa de todas as estrelas de Segue 1 somadas – uma inversão da hierarquia típica nas galáxias, onde as estrelas costumam dominar a massa visível.
Há duas leituras principais para a origem desse cenário. A primeira é que, por estar tão perto da Via Láctea, Segue 1 pode ter sido maior no passado e, ao longo do tempo, perdido estrelas por forças de maré, deixando para trás um núcleo compacto dominado pelo buraco negro. A segunda aproxima Segue 1 de uma classe de objetos batizada de “pequenos pontos vermelhos”, possíveis galáxias primitivas e compactas que já nascem com buracos negros grandes e poucas estrelas. Enquanto esses sistemas distantes são difíceis de estudar diretamente, Segue 1 serve como um laboratório local para entender processos que moldam as primeiras galáxias.
Se buracos negros supermassivos forem mais comuns e decisivos em galáxias anãs do que supúnhamos, os modelos cosmológicos precisarão acomodar um papel mais ativo desses objetos desde o início da formação galáctica. Para os autores, isso não elimina a matéria escura, mas realinha sua participação e distribuições esperadas em menores escalas.
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