Washington:
A sabedoria convencional entre os astrônomos é que os buracos negros – aqueles objetos excepcionalmente densos com uma gravidade tão poderosa que nem mesmo a luz consegue escapar – se formam na violenta explosão, chamada supernova, de uma estrela massiva que está morrendo. Mas acontece que alguns podem nascer de uma forma mais gentil.
Os investigadores identificaram um buraco negro que parece ter surgido através do colapso do núcleo de uma grande estrela em agonia, mas sem a explosão habitual. Foi observado ligado gravitacionalmente a duas estrelas comuns.
Buracos negros já foram vistos orbitando com outra estrela ou outro buraco negro nos chamados sistemas binários. Mas este é o primeiro exemplo conhecido de um sistema triplo com um buraco negro e duas estrelas.
Este sistema está localizado a cerca de 7.800 anos-luz da Terra, na constelação de Cygnus. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 5,9 trilhões de milhas (9,5 trilhões de km).
Este buraco negro, chamado V404 Cygni, tem sido extensivamente estudado desde que foi confirmado em 1992. Anteriormente, acreditava-se que orbitava apenas uma outra estrela, mas dados do observatório espacial Gaia da Agência Espacial Europeia mostraram que, em vez disso, tem dois companheiros.
Os investigadores disseram que o buraco negro, com uma massa estimada nove vezes maior que o nosso Sol, está em processo de devorar uma das suas companheiras, uma estrela com cerca de sete décimos da massa do Sol. Essa estrela orbita o buraco negro a cada 6 dias e meio a uma distância de apenas cerca de um sétimo daquela que separa a Terra do Sol.
O buraco negro parece estar sugando material desta estrela, que inchou no que é chamado de fase de gigante vermelha como parte do seu processo natural de envelhecimento.
Os investigadores detectaram outra estrela com cerca de 1,2 vezes a massa do Sol, ligada gravitacionalmente a estes dois, mas bastante distante, orbitando-os a cada 70.000 anos a uma distância 3.500 vezes maior do que a que separa a Terra do Sol.
A razão pela qual os investigadores suspeitam de um processo de nascimento suave para o buraco negro é simples. O sistema triplo teria se desintegrado, disseram eles, se a estrela que se tornou um buraco negro tivesse explodido.
Pensa-se que um buraco negro se forma quando uma grande estrela esgota o combustível nuclear no seu núcleo e colapsa para dentro devido à sua própria atração gravitacional, desencadeando uma imensa explosão que expele as suas camadas exteriores para o espaço. O núcleo esmagado resultante forma o buraco negro.
Mas alguns astrônomos propuseram outro caminho para a formação de buracos negros, chamado “colapso direto”, no qual a estrela desaba depois de gastar todo o seu combustível, mas não explode.
“Chamamos esses eventos de ‘supernova fracassada’. Basicamente, o colapso gravitacional age muito rápido para que a supernova seja capaz de desencadear e, em vez disso, você obtém uma implosão – o que parece super dramático e incrível, mas é ‘suave’ no sentido de que você não expele nenhuma matéria”, disse Massachusetts. O astrônomo do Instituto de Tecnologia Kevin Burdge, principal autor do estudo publicado na revista Nature.
Os investigadores estimaram que os membros deste sistema triplo se formaram há cerca de 4 mil milhões de anos como estrelas comuns.
“O sistema triplo não poderia ter sobrevivido se o buraco negro tivesse nascido com um impulso natal, por isso esta descoberta diz-nos que pelo menos alguns buracos negros se formam sem um impulso – implicando uma implosão silenciosa em vez de uma supernova explosiva,” acrescentou o astrónomo do Caltech e coautor do estudo, Kareem El-Badry.
Este sistema não terá três membros para sempre, considerando que o buraco negro está consumindo o seu vizinho mais próximo. Isto sugere que alguns sistemas binários conhecidos com um buraco negro e uma estrela comum podem ter-se formado originalmente como um sistema triplo, apenas para que o buraco negro engolisse um dos seus parceiros.
“Na verdade, as pessoas previram que os binários dos buracos negros poderiam se formar principalmente através da evolução tripla, mas nunca houve qualquer evidência direta até agora”, disse El-Badry.
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