Cientistas intrigados com incrível brilho de um buraco negro estranho

Um sistema com um buraco negro e uma estrela numa galáxia vizinha é duas vezes mais brilhante do que os astrónomos julgavam ser possível.

A incrível luminosidade do sistema em questão, que se situa a cerca de 22 milhões de anos-luz da Terra, na Galáxia do Cata-Vento, pode exigir uma reavaliação das teorias que explicam como alguns buracos negros irradiam energia, afirmam os pesquisadores.

"Como se os buracos negros não fossem suficientemente extremos, este é realmente um extremo que brilha tão intensamente quanto pode", disse Joel Bregman, da Universidade de Michigan. "Foi descoberta uma maneira de ser mais luminoso do que pensávamos ser possível".

Os astrónomos estudaram um sistema chamado ULX-1, composto por um buraco negro e uma estrela companheira que se orbitam mutuamente. O buraco negro de ULX-1 gera quantidades impressionantes de luz de raios-X altamente energéticos.

A luz é tão intensa que os astrónomos suspeitavam que ULX-1 contivesse um buraco negro de massa intermediária – que abriga entre 100 e 1.000 vezes a massa do sol. Mas o novo estudo sugere que o buraco negro é realmente pequeno.

A equipa de pesquisadores, liderada por Jifeng Liu, da Academia Chinesa de Ciências, em Pequim, estudou o ULX-1 utilizando o Observatório Gemini, no Havaí, e duas naves espaciais da NASA: o Telescópio Espacial Hubble e o observatório de raios-X Chandra.

Uma análise espectroscópica revelou que a estrela de ULX-1 é uma grande e quente estrela conhecida como Wolf-Rayet. Com essas informações nas mãos, a equipa foi capaz de inferir a massa da estrela, chegando a um valor de aproximadamente 19 vezes a massa do sol.

Os pesquisadores também descobriram que a estrela e o buraco negro orbitam-se mutuamente uma vez a cada 8,2 dias. Isto permitiu estimar a massa do buraco negro entre 20 e 30 vezes a massa do nosso sol.

Aparentemente, ULX-1 não contém um buraco negro de massa intermédia, mas um buraco negro estelar - um objeto que se forma depois de uma estrela morrer e colapsar sobre si mesma, afirmam os pesquisadores na sua pesquisa publicada hoje (27 de novembro) na revista Nature.

Assim, os astrónomos ainda não encontraram definitivamente um buraco negro de massa intermédia, que alguns pesquisadores acreditam ser a semente dos monstros supermassivos que se escondem no coração da maioria, se não de todas, as galáxias.

No entanto, os pesquisadores ainda não descobriram porque ULX-1 emite tanta luz raios-X. É possível, segundo os pesquisadores, que o buraco negro possa estar a alimentar-se do vento estelar da companheira – a corrente de partículas carregadas que flui da atmosfera da estrela.

Mas esse mecanismo já foi considerado muito ineficiente para gerar toda a luz observada, sendo que ULX-1 pode obrigar os teóricos a voltar a trabalhar e refazer as suas teorias. “O nosso trabalho mostra que a compreensão do mecanismo da emissão de radiação dos buracos negros está incompleto e precisa de uma revisão”, afirma Liu. [Space]