Um brasileiro esteve por trás de uma grande descoberta no campo dos buracos negros. Leonardo Almeida, professor de física e pesquisador da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), esteve na equipe responsável por descobrir um buraco negro de massa estelar na região da Nebulosa da Tarântula. Ele fica na chamada “Grande Nuvem de Magalhães”, galáxia vizinha à Via Láctea.
Almeida foi o primeiro autor do artigo inicial do projeto “Tarantula Massive Binary Monitoring”, divulgado em julho, que catalogou 51 sistemas binários espectroscópicos de linha única — isto é, sistemas de duas estrelas, mas com assinatura de sinais eletromagnéticos de apenas uma delas.
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Sabendo da existência deles, os colaboradores do projeto aplicaram um método chamado desembaraçamento espectroscópico, que separa as leituras de cada uma das estrelas de um sistema binário para entender seu funcionamento.
Após a identificação dos 51 sistemas binários, o desafio do grupo do qual Almeida participou era caracterizar a componente invisível de cada um desses 51 sistemas. Foi assim que ele, junto a outros pesquisadores, descobriu o buraco negro VFTS 243.
“Foi o único a não apresentar nenhuma assinatura proveniente do componente escondido”, relatou ele. Esse é o primeiro buraco negro de massa estelar “adormecido” e detectado fora de nossa galáxia. Com uma massa de pelo menos nove vezes a do Sol, o VFTS também acompanha uma estrela que gira em torno dele e que tem 25 vezes a massa do Sol.
Almeida teve um papel muito relevante para os resultados da pesquisa. Ele comenta: “A minha contribuição neste trabalho se deu na redução dos dados, análise da variabilidade e caracterização orbital do sistema, além de ajudar na interpretação dos resultados”.
Entendendo melhor os buracos negros
A diferença dos buracos negros de massa estelar para os chamados de supermassivos é o tamanho. Os primeiros são bem menores que os últimos. São, na prática, estrelas com massas de cinco a 50 vezes a massa do Sol. Em algum momento, colapsaram sobre sua própria gravidade, resultando numa explosão e formação do buraco negro.
Nos sistemas binários, porém, as estrelas giram uma em torno da outra, o que faz com que o buraco negro orbite uma estrela que ainda brilha. Mais de mil estrelas massivas foram observadas até que os cientistas encontrassem a estrela que acompanha o VFTS.
De acordo com um longo processo de seis anos de observações com o Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), os pesquisadores concluíram também que “a estrela que deu origem ao buraco parece ter desmoronado sem sinal algum de uma explosão anterior”.
Por que “adormecido”?
A caracterização do buraco negro como “adormecido” vem do fato de que ele não emite altos níveis de raios X. Almeida alegou que isso acontece porque, quando os buracos negros não estão recebendo matéria de uma estrela companheira, eles não emitem radiação eletromagnética.
Os astrônomos acreditam que esse tipo de buraco negro é muito comum no universo, embora os conhecimentos que se tenham sobre eles até hoje ainda são escassos, e por isso eles são difíceis de detectar.
Descoberta abate o ceticismo de cientistas
Assim como seus colegas, Almeida estava bastante cético quanto ao resultado da pesquisa. “Como o resultado se tratava de algo difícil de ser medido sem ambiguidade, chegar no resultado de um buraco negro fidedigno foi um processo árduo de investigação realizado por todos os colaboradores”, comentou.
O líder do estudo e bolsista na Universidade de Amsterdã, Tomer Shenar, ressaltou que havia refutado potenciais buracos negros nos últimos anos e também se sentiu extremamente cético em relação à essa descoberta. Kareem El-Badry, do Centro de Astrofísica de Harvard, também coautor do estudo, também compartilhava desse ceticismo. Ao mesmo tempo, El-Badry contou que não via outra explicação para os dados que tinha em mãos que não envolvesse buracos negros.
A descoberta levou os cientistas a entenderem que, mesmo um buraco negro sendo formado a partir do colapso de uma estrela massiva, talvez esse evento não seja precedido de uma explosão. “A estrela que deu origem ao buraco negro observado em VFTS 243 parece ter colapsado completamente sem sinal algum de uma explosão anterior”, argumenta Shenar.
Se evidências de "colapso direto" já vinham sendo mostradas, esse estudo mostra o fenômeno de forma mais direta, o que tem grandes implicações para entender a origem da fusão de buracos negros no cosmos.
