NASA Descobre o Primeiro Buraco Negro Estelar no Aglomerado de Estrelas Omega Centauri

A Descoberta de um Buraco Negro Estelar

O aglomerado de estrelas Omega Centauri tem sido um mistério para astrônomos por décadas. Composto por 10 milhões de estrelas gravitacionalmente ligadas, ele deveria estar repleto de buracos negros deixados por estrelas explodidas. No entanto, a evidência deles era escassa. Agora, astrônomos usando dados arquivais do telescópio espacial Hubble e observações de apoio da sonda espacial James Webb da NASA finalmente encontraram seu primeiro buraco negro estelar neste clúster.

O aglomerado de estrelas Omega Centauri é uma coleção impressionante de mais de 10 milhões de estrelas gravitacionalmente ligadas. Embora a comunidade astronômica tenha encontrado evidências com o Hubble de que um buraco negro de massa intermediária ocupa seu centro, modelos sugerem que esse clúster também deve conter cerca de 10 mil buracos negros menores. Essa notável população de buracos negros evadiu a detecção nas estudos de observação prévios que empregaram o método da velocidade radial ou procuraram pela emissão de rádio e raios-x de matéria caindo sobre buracos negros.

Uma Nova Abordagem para Detectar Buracos Negros

Nessas pesquisas, os astrônomos adotaram uma abordagem diferente para medir os pequenos movimentos de estrelas ao longo do tempo. Ao percorrer mais de 20 anos de dados arquivais do Hubble e puxando observações recentes do Webb para refinar ainda mais suas medições astrométricas, o time conseguiu localizar uma estrela orbitando um objeto invisível tão pesado que tem que ser um buraco negro.

Designado como oMEGACat BH-2, esse é o primeiro buraco negro estelar identificado no Omega Centauri e tem algumas qualidades surpreendentes. O Buraco Negro estrelar tem uma massa menor do que o esperado e, com sua estrela companheira visível, o dueto de buraco negro-estrela tem o período orbital mais longo de qualquer sistema binário de buracos negros conhecido até hoje.

"Com os dados do Hubble e do Webb, conseguimos ver o movimento da estrela principal que faz parte desse binário, a cerca de 18.000 anos-luz de distância na densa atmosfera do Omega Centauri," disse o estudante de graduação Matthew Whitaker do Departamento de Física da Universidade do Utah, Salt Lake City, e principal autor do estudo. "A precisão dessas medições é incrível, até metade de um pixel nos detectores do Hubble e do Webb. Com certeza, não havia como encontrar esse buraco negro sem esses dois telescópios espaciais."

O Impacto da Descoberta

A descoberta refina uma pesquisa anterior de um grupo de cientistas que sugeriu que esse sistema binário inclui um buraco negro de nêutron. Ao expandir os dados de Hubble em investigações anteriores para incluirmos as medições astrométricas, arquivadas entre 2002 e 2023, e ao incluir dados próximos-infravermelhos do Webb para melhorar a precisão, o grupo liderado pela Universidade do Utah foi capaz de restringir melhor a massa da estrela companheira escuro, descartando a hipótese do nêutron.

"Embora já conhecêssemos que a estrela tinha 0,78 massas solares, podemos agora calcular a massa do buraco negro, que é de 4,4