Descobertos os buracos negros mais próximos da Terra

Um novo estudo poderá ter descoberto os buracos negros mais próximos da Terra — aqui ao lado, no enxame das Híades.

Um artigo científico publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugere a existência de vários buracos negros no enxame das Híades – o enxame aberto mais próximo do nosso Sistema Solar – o que faria deles os buracos negros mais próximos da Terra alguma vez detetados.

O estudo resulta de uma colaboração entre um grupo de cientistas liderado por Stefano Torniamenti, da Universidade de Pádua (Itália), com a participação significativa de Mark Gieles e Friedrich Anders, ambos da Faculdade de Física da Universidade de Barcelona e do Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha (IEEC).

Mais concretamente, a descoberta ocorreu durante uma estadia de investigação do perito Stefano Torniamenti no ICCUB (Instituto de Ciências do Cosmos da Universidade de Barcelona), uma das unidades de investigação que integram o IEEC.

Desde a sua descoberta, os buracos negros são um dos fenómenos mais misteriosos e fascinantes do Universo e tornaram-se objeto de estudo para investigadores de todo o mundo.

Isto é particularmente verdade para os buracos negros pequenos, porque foram observados durante a deteção de ondas gravitacionais.

Desde a deteção das primeiras ondas gravitacionais, em 2015, que os especialistas têm observado muitos eventos que correspondem a fusões de pares de buracos negros de baixa massa.

Para o estudo publicado, a equipa de astrofísicos utilizou simulações que rastreiam o movimento e a evolução de todas as estrelas das Híades — localizadas a uma distância do Sol de cerca de 45 parsecs (cerca de 150 anos-luz) — para reproduzir o seu estado atual.

Os enxames abertos são grupos de centenas de estrelas que partilham certas propriedades, como a idade e as características químicas.

Os resultados da simulação foram comparados com as posições e velocidades atuais das estrelas das Híades, que são agora conhecidas com precisão a partir de observações feitas pelo satélite Gaia da ESA.

“As nossas simulações só podem corresponder simultaneamente à massa e ao tamanho das Híades se alguns buracos negros estiverem atualmente presentes no centro do enxame (ou até recentemente)”, diz Stefano Torniamenti, investigador pós-doutorado na Universidade de Pádua e primeiro autor do artigo.

As propriedades das Híades são mais bem reproduzidas por simulações com dois ou três buracos negros no presente, embora as simulações em que todos os buracos negros foram ejetados (há menos de 150 milhões de anos, aproximadamente o último quarto da idade do enxame) possam ainda assim dar uma boa correspondência, porque a evolução do enxame não poderia apagar os vestígios da sua anterior população de buracos negros.

Os novos resultados indicam que os buracos negros nascidos nas Híades ainda estão dentro do enxame, ou muito perto dele. Isto torna-os os buracos negros mais próximos do Sol, muito mais próximos do que o anterior candidato (nomeadamente o buraco negro Gaia BH1, que se encontra a 480 parsecs do Sol).

Nos últimos anos, os avanços do Gaia tornaram possível, pela primeira vez, estudar em pormenor a posição e a velocidade das estrelas de enxames abertos e identificar estrelas individuais com confiança.

“Esta observação ajuda-nos a compreender como a presença de buracos negros afeta a evolução dos enxames estelares e como estes, por sua vez, contribuem para as fontes de ondas gravitacionais“, afirma Mark Gieles, membro do Departamento de Física Quântica e Astrofísica da Universidade de Barcelona e anfitrião do primeiro autor nessa cidade.

“Estes resultados também nos dão uma ideia de como estes objetos misteriosos estão distribuídos pela Galáxia”.

O novo estudo é o resultado de uma estreita colaboração entre a Universidade de Pádua, o ICUBB-IEEC, a Universidade de Cambridge (Reino Unido), o Observatório Europeu do Sul (ESO) e a Universidade Nacional Sun Yat-sen (China).