A ultrafraca galáxia companheira da Via Láctea, Leo I, aparece como uma pequena mancha difusa para a direita da estrela brilhante, Régulo.
Crédito: Scott Anttila Anttler
Dois astrofísicos do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian sugeriram uma forma de observar o que poderá ser o segundo buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: um gigante com 3 milhões de vezes a massa do Sol, hospedado na galáxia anã Leo I.
O buraco negro supermassivo, chamado Leo I*, foi proposto pela primeira vez por uma equipa independente de astrónomos no final de 2021. A equipa notou estrelas a ganhar velocidade ao aproximarem-se do centro da galáxia - evidências de um buraco negro - mas não foi possível a observação direta da emissão do buraco negro.
Agora, os astrofísicos Fabio Pacucci e Avi Loeb sugerem uma nova forma de verificar a existência do buraco negro supermassivo: o seu trabalho encontra-se descrito num estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
"Os buracos negros são objetos muito elusivos e por vezes gostam de brincar às escondidas connosco", diz Fabio Pacucci, autor principal do artigo científico. "Os raios de luz não podem escapar aos seus horizontes de eventos, mas o ambiente à sua volta pode ser extremamente brilhante - caso material suficiente caia no seu poço gravitacional. Mas se um buraco negro não estiver a acretar massa, pelo contrário, não emite luz e torna-se impossível de encontrar com os nossos telescópios".
Este é o desafio com Leo I - uma galáxia anã tão desprovida de gás disponível para acretar que é muitas vezes descrita como um "fóssil". Então, será que devemos renunciar qualquer esperança de o observar? Talvez não, dizem os astrónomos.
"No nosso estudo, sugerimos que uma pequena quantidade de massa perdida por estrelas a vaguear em torno do buraco negro pode fornecer o ritmo de acreção necessária para o observar", explica Pacucci. "As estrelas antigas tornam-se muito grandes e avermelhadas - chamamos-lhes estrelas gigantes vermelhas. As estrelas gigantes vermelhas têm tipicamente ventos fortes que transportam uma fração da sua massa para o ambiente. O espaço à volta de Leo I* parece conter o suficiente destas estrelas antigas para o tornar observável".
"A observação de Leo I* pode ser revolucionária", diz Avi Loeb, o coautor do estudo. "Seria o segundo buraco negro supermassivo mais próximo, depois daquele que se encontra no centro da nossa Galáxia, com uma massa muito semelhante, mas situado numa galáxia que é mil vezes menos massiva do que a Via Láctea. Este facto desafia tudo o que sabemos sobre a forma como as galáxias e os seus buracos negros supermassivos centrais coevoluem. Como é que um 'bebé tão grande' acabou por nascer de uma 'mãe tão magra'?"
Décadas de estudos mostram que a maioria das galáxias massivas albergam um buraco negro supermassivo no seu centro, e a massa do buraco negro é um-décimo de um por cento da massa total do esferoide de estrelas que o rodeiam.
"No caso de Leo I", continua Loeb, "esperaríamos um buraco negro muito mais pequeno. Em vez disso, Leo I parece conter um buraco negro com alguns milhões de vezes a massa do Sol, semelhante ao que é hospedado pela Via Láctea. Isto é excitante porque a ciência geralmente avança mais quando o inesperado acontece".
Então, quando podemos esperar uma imagem do buraco negro?
"Ainda não estamos lá", diz Pacucci.
A equipa obteve tempo de telescópio no Observatório de raios-X Chandra e no radiotelescópio VLA (Very Large Array), no estado norte-americano do Novo México, e está atualmente a analisar os novos dados.
Pacucci diz: "Leo I* está a jogar às escondidas, mas emite demasiada radiação para permanecer não detetado durante muito mais tempo".
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