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Este buraco negro estranhamente inclinado pode mudar nossa compreensão de como eles se formam

Por David Nield
Publicado na ScienceAlert

Os buracos negros podem ser fortes candidatos para serem os fenômenos mais fascinantes de todo o Universo, e os cientistas estão constantemente descobrindo mais sobre a maneira como funcionam e se comportam – incluindo como são criados em primeiro lugar.

Agora, um novo estudo de um buraco negro estranhamente desalinhado a cerca de 10.000 anos-luz da Terra oferece um exemplo que desafia a compreensão estabelecida de como os buracos negros se formam.

O ângulo desse buraco negro em particular, no sistema MAXI J1820+070, sugere que existem forças ainda desconhecidas para nós sobre como buracos negros surgem, forças que colocam esse buraco negro em particular fora de ordem com o sistema em torno dele.

MAXI J1820+070 é um sistema binário em raios-X, o que significa que tem uma estrela e um buraco negro girando em torno um do outro. Normalmente, seus eixos rotacionais estariam alinhados e perpendiculares ao plano orbital.

Não é assim com MAXI J1820+070. Os pesquisadores descobriram que o eixo de rotação do buraco negro estava afastado do plano orbital do sistema em pelo menos 40 graus. Isso é surpreendente, pois esses ângulos devem corresponder, ou quase corresponder, na maioria dos cenários.

Os modelos que os astrônomos usam para medir e classificar os buracos negros são baseados no alinhamento ao longo do eixo de rotação sendo este nivelado. Se esse não for o caso em certos sistemas, nosso pensamento sobre buracos negros precisa ser ajustado e outras análises podem ter que ser recalculadas.

“Nossos resultados demonstram a necessidade de tratar o ângulo de desalinhamento como um parâmetro livre ao medir massas e rotações de buracos negros”, escrevem os pesquisadores em seu estudo publicado.

Os pesquisadores usaram observações polarimétricas ópticas para fazer as análises, medições da radiação óptica e de raios-X saindo do disco de acreção, a matéria ‘devorada’ em um turbilhão que se reúne ao redor do buraco negro à medida que retira a massa de sua estrela companheira.

Impressão artística do sistema MAXI J1820+070. Créditos: Patat et al., Science, 2022.

O fato desse ângulo de 40 graus ser tão inclinado sugere que algo aconteceu no início da criação do buraco negro, antes que o sistema tivesse a chance de se “corrigir”. Em outras palavras, é provável que seja algo relacionado ao processo de formação, embora os pesquisadores ainda não tenham certeza.

Já se pensa que buracos negros são chutados no nascimento, isto é, são criados a partir de explosões estelares gigantes, em “chutes” que às vezes podem quebrar o sistema. Agora parece que o mesmo chute pode criar um buraco negro desalinhado, ou que algo mais está acontecendo no processo de formação que não consideramos anteriormente.

Essa ideia de que o alinhamento do buraco negro poderia ser mais complicado do que pensávamos já foi proposta antes, mas o buraco negro no MAXI J1820+070 oferece mais evidências e uma análise direta de quão fora do alinhamento o buraco negro poderia estar.

Os astrônomos Ferdinando Patat, do Observatório Europeu do Sul, e Michela Mapelli, da Universidade de Pádua, na Itália, não estiveram envolvidos no novo estudo, mas escreveram um comentário sobre ele.

“[O estudo] desafia profundamente a compreensão atual de como os buracos negros podem ser formados e indica a presença de um poderoso chute produzido pela supernova que gerou o buraco negro”, escrevem Patat e Mapelli.

A pesquisa foi publicada na revista Science.

Julio Batista

Julio Batista

Sou Julio Batista, de Praia Grande, São Paulo, nascido em Santos. Professor de História no Ensino Fundamental II. Auxiliar na tradução de artigos científicos para o português brasileiro e colaboro com a divulgação do site e da página no Facebook. Sou formado em História pela Universidade Católica de Santos e em roteiro especializado em Cinema, TV e WebTV e videoclipes pela TecnoPonta. Autodidata e livre pensador, amante das ciências, da filosofia e das artes.