Em eventos atléticos, como na natação ou na maratona, um recorde mundial regularmente leva vários anos a ser quebrado. O mesmo normalmente também acontece para os recordes astronómicos.
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Nesta impressão de artista do sistema IC 10 X-1, o buraco negro situa-se no canto superior esquerdo e a sua estrela companheira à direita. Os dois objectos orbitam o centro de gravidade a cada 34.4 horas. A companheira estelar é de um tipo conhecido como Wolf-Rayet. Tais estrelas são altamente evoluídas e têm o destino de explodirem em supernovas. O buraco negro do sistema está a despedaçar as camadas exteriores da estrela, sendo algum deste gás capturado pela poderosa gravidade do buraco negro.
Crédito: Aurore Simonnet / Universidade Estatal de Sonoma / NASA
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Mas no caso de buracos negros que se formam quando a sua estrela-mãe explode numa supernova, um recorde estabelecido há menos de duas semanas parece já ter sido quebrado. Os buracos negros são objectos com uma força gravitacional tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar das suas «garras».
No dia 17 de Outubro, astrónomos usando o Observatório de raios-X da NASA, Chandra, anunciaram que um buraco negro na galáxia M33 continha 16 vezes a massa do nosso Sol. Durante duas semanas foi o mais pesado buraco negro conhecido do seu tipo. Tais buracos negros são conhecidos como buracos negros de "massa estelar", porque têm massas parecidas às das estrelas.
Mas num trabalho a ser publicado amanhã (1 de Novembro), outra equipa anuncia que um buraco negro de massa estelar tem pelo menos 24 vezes a massa do Sol, talvez até 33 massas solares. A equipa, liderada por Andrea Prestwich do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, Massachusetts, EUA, usou o Chandra e o satélite Swift para fazer a sua descoberta.
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A galáxia IC 10 é uma galáxia anã irregular a cerca de 1,8 milhões de anos-luz da Terra.
Crédito: Adam Block / NOAO / AURA / NSF
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Prestwich é o primeiro a apontar que o quebrar deste recorde não é nada importante para os cientistas quando comparado com o aprender algo novo sobre a formação destes monstros do céu. "Sabemos agora que os buracos negros que se formam da morte de estrelas podem ser muito maiores do que pensávamos," disse. O buraco negro reside numa pequena galáxia irregular conhecida como IC 10, uma galáxia relativamente perto a 1,8 milhões de anos-luz da Terra. O buraco negro está acompanhado por uma outra estrela na sua viagem pelo espaço. Os dois objectos orbitam-se um ao outro. A estrela companheira está a expelir grandes quantidades de gás numa espécie de "rajada de vento", e algum deste gás é capturado pela poderosa gravidade do buraco negro. O destino deste material é caír para o buraco negro e desaparecer do Universo, mas à medida que espirala para o buraco negro, aquece e irradia raios-X.
Usando o Chandra, Preswich e seus colegas notaram que o sistema normalmente emite grandes quantidades de raios-X, mas que de vez em quando, estes desaparecem. Para descobrir o que aí se passava, apontou o Swift para este sistema e observou-o ao longo de 10 dias durante o fim de Novembro de 2006. A equipa descobriu que os raios-X são "cortados" periodicamente. À medida que os dois objectos se orbitam, a estrela companheira periodicamente passa em frente do buraco negro, da perspectiva da Terra, e bloqueia os raios-X. É como quando a Lua passa em frente do Sol e bloqueia a sua luz, um evento a que se dá o nome de eclipse.
As observações do Swift, bem como observações feitas pelo Telescópio Gemini no Hawaii, disseram a Prestwich e ao seu grupo quão rapidamente os dois objectos completam uma volta em torno um do outro. Esta informação permitiu à equipa medir a massa do buraco negro. Entrando em conta várias incertezas, determinaram que o buraco negro teria de ter pelo menos 24 massas solares, e talvez até um máximo de 33. Mesmo no espectro inferior deste intervalo, 24 massas solares, o buraco negro em IC 10 é consideravelmente mais pesado que o buraco negro em M33 com 16 vezes a massa do Sol.
A descoberta levanta a questão óbvia de como é que este buraco negro se tornou tão grande. Os cálculos feitos em computador sugerem que mesmo até as mais massivas estrelas da Via Láctea deixam para trás buracos negros com não mais que 15 ou 20 massas solares. Mesmo que estas estrelas comecem as suas vidas com 100 massas solares, libertam quase a totalidade da sua massa em ventos e nas explosões de supernova com que terminam as suas vidas.
Mas o buraco negro em IC 10 foi provavelmente formado a partir de uma estrela com uma composição química diferente que a das estrelas que actualmente residem na nossa Galáxia. Especificamente, a estrela-mãe tinha provavelmente uma fracção muito baixa de elementos mais pesados que o hidrogénio e hélio, os dois elementos mais leves da Tabela Periódica. Cálculos computacionais mostram que tais estrelas libertam menos gás nos ventos antes de explodirem, por isso podem deixar para trás buracos negros maiores.
O colega de Prestwich, Roy Kilgard da Universidade Wesleyan em Middletown, Connecticut, EUA, realça que as estrelas massivas na nossa Galáxia de hoje em dia não estão provavelmente produzindo buracos negros de grande massa estelar. Mas, acrescenta, "Podem existir por aí milhões de buracos negros de grande massa estelar, que foram produzidos no início da história da Via Láctea, antes de ter tido a hipótese de construir elementos mais pesados."
Mesmo que o buraco negro em IC 10 quebre o recorde de maior buraco negro de massa estelar, não se compara nada com os buracos negros existentes no centro das grandes galáxias. Estes gigantescos colossos da Natureza formaram-se cedo na história do Universo através de um mecanismo que ainda permanece desconhecido. Contêm milhões ou até mesmo milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol, e são por isso conhecidos como buracos negros "supermassivos."
Links:
Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Centro para Astrofísica do Harvard-Smithosnian (comunicado de imprensa)
SPACE.com
Universe Today
Space Daily
MSNBC
Physorg.com
Buracos negros:
Wikipedia
O puxo dos buracos negros - Hubblesite
Tudo sobre buracos negros - SPACE.com
IC 10:
Wikipedia
SEDS.org |
