Foi assim que os astrônomos americanos ajudaram a descobrir uma galáxia “no nível do Pé Grande”

SALT LAKE CITY — Numa galáxia com vários anos-luz de diâmetro e mais de 13 mil milhões de anos de idade, é lógico que as grandes descobertas astronómicas ocorrem poucas e espaçadas — e isso não faz qualquer sentido.

Omega Centauri, uma coleção global de milhões de estrelas, situa-se na Via Láctea — tão densa em direção ao centro que se torna impossível distinguir estrelas individuais — e só pode ser vista como um pequeno ponto no céu noturno a partir das latitudes meridionais.

Mas dentro deste aglomerado reside algo que os astrónomos têm procurado e debatido durante quase uma década, algo revelado por um novo estudo liderado por investigadores da Universidade de Utah e do Instituto McPlanck de Astronomia: Omega Centauri é o lar de um buraco negro central.

“Esta é uma descoberta que ocorre uma vez na carreira. Estou entusiasmado com isso há nove meses consecutivos. Cada vez que penso nisso, tenho dificuldade para dormir”, disse Anil Seth, professor associado de astronomia na Universidade de Utah e co-investigador principal do estudo.

“No nível do Pé Grande.”

o EstádioUm estudo publicado na revista Nature na quarta-feira mostrou que os buracos negros existem em diferentes faixas de massa.

Os buracos negros comuns incluem buracos negros estelares, cuja massa varia de uma massa solar a algumas dezenas de massas solares, e buracos negros supermassivos, que têm massas de até bilhões de massas solares.

Entre as coisas mais difíceis que não podem ser detectadas com certeza – ainda – estão os buracos negros de massa intermediária, que a equipe de pesquisa descobriu.

“Esses buracos negros de massa intermediária são um pouco como os buracos negros que vivem na constelação do Pé Grande”, disse Matthew Whittaker, estudante de graduação da Universidade de Utah e coautor do estudo. “Descobri-los é como encontrar o primeiro. evidência de um buraco negro – as pessoas ficarão aterrorizadas”.

“Agulha num palheiro”

Omega Centauri parece ser o núcleo de uma galáxia pequena e separada cuja evolução foi interrompida quando foi engolida pela Via Láctea, segundo o jornal. O estado atual da evolução das galáxias sugere que estas primeiras galáxias deveriam conter buracos negros centrais de tamanho intermediário que teriam crescido ao longo do tempo.

Mas como você começa a procurar por um?

Seth e Nadine Neumeyer, líder do grupo do Instituto Max Planck e investigador principal do estudo, começaram a pesquisar como compreender melhor a história da formação de Omega Centauri em 2019.

Eles perceberam que se conseguissem encontrar estrelas em movimento rápido em torno do seu centro, seriam finalmente capazes de resolver questões em torno do buraco negro central no aglomerado, medindo a massa do buraco negro.

Essa busca por estrelas caiu nas mãos de Maximilian Haberl, aluno de doutorado do Instituto Max Planck. Haberl liderou o desenvolvimento de um enorme catálogo de movimentos estelares no aglomerado Omega Centauri, medindo as velocidades de 1,4 milhão de estrelas ao estudar mais de 500 imagens do aglomerado do Hubble.

O desafio aqui era que a maioria das imagens que Haberl tinha à sua disposição destinavam-se a calibrar os instrumentos do Hubble, e não a ajudar descobertas científicas inovadoras.

No entanto, graças a mais de 500 imagens, esta recolha não intencional de dados serviu o seu propósito.

“Procurar estrelas de alta velocidade e documentar o seu movimento era como procurar uma agulha num palheiro”, disse Haberle. No final, Haberle não só tinha o catálogo mais completo até à data do movimento das estrelas em Omega Centauri, mas também encontrou sete agulhas no seu palheiro de arquivo – sete estrelas em movimento rápido numa pequena região no centro de Omega Centauri.

Descoberta

Mas o trabalho não terminou com a descoberta destas sete estrelas. Graças à presença de sete estrelas, cada uma com diferentes velocidades e direções de movimento, os pesquisadores conseguiram separar os diferentes efeitos e determinar a presença de um aglomerado central em Omega Centauri, com massa de pelo menos 8.200 sóis.

Além disso, as imagens não indicam quaisquer objetos visíveis na localização dessa massa central, como seria de esperar para um buraco negro.

Uma análise mais aprofundada trouxe mais boas notícias para a equipe. Como explica o artigo, a única estrela de alta velocidade na imagem pode não pertencer a Omega Centauri. Pode ser uma estrela fora do aglomerado passando atrás ou na frente do centro de Omega Centauri por acaso. Por outro lado, as observações de sete dessas estrelas não podem ser uma coincidência e não deixam espaço para outras explicações além da presença de um buraco negro.

Ele morreu.

Siga em frente

A equipe agora planeja desenvolver suas enormes descobertas examinando mais detalhadamente o núcleo do Omega Centauri. Seth lidera um projeto que foi aprovado para usar o Telescópio Espacial James Webb para medir o movimento de estrelas de alta velocidade em direção ou longe da Terra.

como Ferramentas do futuro Pergunte se pode Localize as estrelas Com maior precisão do que o Hubble, o objetivo é determinar como as estrelas aceleram e como as suas órbitas se curvam – embora esse projeto fique nas mãos das futuras gerações de investigadores.

No entanto, esta descoberta reforça o caso de Omega Centauri como a região central do que outrora foi uma galáxia que foi engolida pela Via Láctea há milhares de milhões de anos.

Para as pessoas interessadas em ouvir diretamente os pesquisadores, Seth apresentará as descobertas da equipe no dia 8 de agosto, às 19h, no Clarke Planetarium IMAX Theatre, em Salt Lake City. Enquanto isso, o estudo completo pode ser encontrado Conectado.

“Acho que alegações extraordinárias exigem provas extraordinárias. Esta é uma prova verdadeiramente extraordinária”, disse Seth.