Ômega Centauri sempre intrigou os astrônomos. Localizado a cerca de 18 mil anos-luz da Terra, o gigantesco aglomerado reúne aproximadamente 10 milhões de estrelas ligadas pela gravidade. Pelos modelos atuais de evolução estelar, essa concentração deveria abrigar milhares de buracos negros formados após a explosão de estrelas massivas. No entanto, durante décadas, praticamente nenhum deles havia sido encontrado. Agora, uma nova pesquisa publicada na revista The Astrophysical Journal Letters pode finalmente ter resolvido parte desse mistério.
O primeiro buraco negro escondido em Ômega Centauri
Para investigar o desaparecimento desses objetos, pesquisadores analisaram imagens registradas pelo telescópio espacial Hubble entre 2002 e 2023.
Os cientistas também utilizaram observações no infravermelho obtidas pelo Telescópio Espacial James Webb para aumentar a precisão das medições.
Durante a análise, a equipe identificou uma estrela orbitando um objeto invisível com massa elevada.
Após calcular suas características, os pesquisadores concluíram que se trata de um buraco negro de massa estelar batizado de oMEGACat BH-2.
O objeto possui aproximadamente 4,5 vezes a massa do Sol, valor elevado demais para que pudesse ser uma estrela de nêutrons.
A descoberta surpreendeu os pesquisadores
O resultado chamou a atenção porque o buraco negro apresenta uma massa menor do que a esperada para uma região tão pobre em elementos pesados.
Estrelas com baixa quantidade de metais normalmente perdem menos massa durante sua evolução.
Por isso, quando colapsam, costumam formar buracos negros significativamente mais massivos.
Segundo os autores, esse comportamento inesperado indica que ainda existem processos pouco compreendidos sobre a formação desses objetos em ambientes antigos como Ômega Centauri.
Uma dupla que provavelmente não nasceu junta
Os dados combinados do Hubble e do James Webb também permitiram reconstruir o movimento da estrela ao redor do buraco negro ao longo de mais de duas décadas de observações.
A análise revelou que ela completa uma órbita em aproximadamente 94 anos.
Esse é o maior período orbital já registrado para um sistema binário contendo um buraco negro.
Segundo os pesquisadores, essa característica sugere que os dois objetos provavelmente não nasceram juntos.
Em vez disso, eles devem ter se encontrado posteriormente dentro do aglomerado, após interações gravitacionais com outras estrelas.
Milhares de buracos negros ainda podem estar escondidos
Os cientistas acreditam que o oMEGACat BH-2 seja apenas o primeiro exemplar de uma enorme população invisível.
Modelos teóricos indicam que Ômega Centauri pode conter cerca de 10 mil buracos negros de massa estelar espalhados entre seus milhões de estrelas.
Até agora, porém, eles permaneciam praticamente impossíveis de detectar devido à enorme densidade do aglomerado e à ausência de sinais luminosos emitidos por muitos desses objetos.
A nova técnica utilizada pela equipe pode facilitar a identificação de outros sistemas semelhantes nos próximos anos.
Descoberta pode ajudar a entender ondas gravitacionais
Além de resolver um antigo mistério da astronomia, a descoberta também pode contribuir para pesquisas sobre ondas gravitacionais.
Essas pequenas deformações no espaço-tempo surgem quando objetos extremamente massivos, como buracos negros, colidem ou se fundem.
Os pesquisadores acreditam que aglomerados globulares como Ômega Centauri sejam alguns dos ambientes mais favoráveis para a formação desses sistemas binários.
Segundo as estimativas do estudo, o sistema recém-descoberto deverá permanecer estável por menos de um bilhão de anos antes de ser desfeito pelas interações gravitacionais com estrelas vizinhas.
Esse período parece longo, mas representa apenas uma pequena fração da idade estimada de Ômega Centauri, que ultrapassa 12 bilhões de anos.
Agora que encontraram o primeiro buraco negro escondido no aglomerado, os pesquisadores pretendem ampliar as buscas utilizando novamente os telescópios Hubble e James Webb. O objetivo é localizar outros sistemas semelhantes e compreender melhor como essas estruturas se formam e evoluem ao longo da história da Via Láctea.
