Imagine ser pego pelas garras de um buraco negro, girar em torno dele a velocidades vertiginosas e ter sua massa lentamente e continuamente sugada? Essa é a vida de uma estrela anã branca encontrada na órbita de um buraco negro. E como se isso não fosse curioso o suficiente, o buraco negro em questão pode ser o primeiro buraco negro ultracompacto binário de raios X já identificado em nossa Galáxia.
"Esta anã branca está tão perto do buraco negro que seu material está sendo puxado e despejado em um disco de matéria ao redor do buraco negro", disse Arash Bahramian, autor do novo estudo da Universidade de Alberta, no Canadá e da Universidade Estadual de Michigan, nos EUA.
O mais estranho de tudo é que, apesar da estrela ter parte de seu material sugado continuamente, de alguma forma parece que ela não está em risco de cair ou ser despedaçada pelo buraco negro.
"Nós não acreditamos que ela será sugada, mas sim que permanecerá na órbita", disse Bahramian.
Os dados do Observatório Chandra de Raios-X, da missão NuSTAR e da Telescope Compact Array (ATCA) da Austrália, mostram que a cada uma hora essa estrela completa duas voltas ao redor do buraco negro, o que pode ser a "dança orbital" mais estreita já testemunhada entre uma estrela e um buraco negro.
Este sistema binário aparentemente único, chamado X9, está localizado no aglomerado globular 47 Tucanae, um aglomerado de estrelas bastante denso, que encontra-se dentro da nossa galáxia a cerca de 14.800 anos-luz da Terra.
Imagem em raios-x mostra a localização do sistema X9,
composto por uma anã e branca e um buraco negro no aglomerado globular 47 Tucanae.
Créditos: NASA / CXC / University of Alberta / A.Bahramian et al.
"Por um longo tempo, pensava-se que X9 era composto por uma estrela anã branca que sugava matéria de uma estrela de pouca massa", disse Bahramian. Mas em 2015, as observações de rádio com o ATCA mostraram que no par provavelmente havia um buraco negro que estava sugando o material de uma estrela companheira, uma anã branca, que é um tipo de estrela de baixa massa que esgotou a maior parte de seu combustível nuclear.
"Em 2015, Dr. Miller-Jones e colaboradores observaram uma forte emissão de rádio do sistema X9, indicando a presença de um buraco negro", disse Bahramian. "Eles sugeriram que isso poderia significar que o sistema é composto por um buraco negro que suga matéria de uma anã branca".
Ao estudar os dados obtidos pelo Observatório Chandra, foi possível detectar mudanças no brilho de raios-X a cada 28 minutos, e Bahramian e seu supervisor PhD Craig Heink, da Universidade de Alberta, acharam que isso era provavelmente o tempo que a estrela leva para realizar uma órbita completa em torno do buraco negro. Os dados de Chandra também mostram evidências de grandes quantidades de oxigênio no sistema, uma característica das anãs brancas. Tudo indica que o buraco negro e a estrela anã branca estão separados por apenas cerca de 2,5 vezes a distância entre a Terra e a Lua.
Ilustração artística mostra uma estrela anã branca orbitando um buraco negro a uma grande proximidade.
No quadro superior, temos a imagem real (em raios-x) da localização desse sistema.
Créditos: NASA / CXC / M.Weiss
"Futuramente. uma quantidade tão grande de matéria será sugada da anã branca, a ponto de restar apenas uma massa equivalente a de um planeta", disse Heinke. "Se continuar a perder massa, a anã branca pode evaporar completamente."
Os pesquisadores acreditam que esse sistema seria um bom candidato para futuros observatórios de ondas gravitacionais. Sistemas como esse poderiam nos revelar mais sobre as ondas gravitacionais, bem como fornecer mais informações sobre os sistemas binários compostos por buracos negros.
"Vamos observar esse sistema binário de perto no futuro, já que sabemos pouco sobre como um sistema tão extremo deve se comportar", disse o co-autor Vlad Tudor da Universidade de Curtin e do Centro Internacional de Pesquisas de Rádio Astronomia em Perth, Austrália. "Nós também vamos continuar estudando aglomerados globulares da Via Láctea para ver se existem mais evidências de sistemas binários com buracos negros".
Imagens: (capa-ilustração/NASA) / NASA / CXC / University of Alberta / A.Bahramian et al. / M.Weiss
14/03/17
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