Os buracos negros de Andrômeda

por PGAPereira e Chandra (NASA). Usando dados do Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, astrônomos descobriram uma bonança sem precedentes de buracos negros na galáxia de Andrômeda, uma das galáxias mais próximas à Via Láctea. Usando mais de 150 observações do Chandra, distribuídas ao longo de 13 anos, os pesquisadores identificaram 26 candidatos a buracos negros, o maior número até o momento, em uma galáxia fora da nossa. Muitos consideram Andrômeda ser uma irmã da Via Láctea. As 2 finalmente vão colidir, vários bilhões de anos a partir de agora. "Enquanto nós estamos animados para encontrar tantos buracos negros em Andrômeda, nós pensamos que é apenas a ponta do iceberg", disse Robin Barnard de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cfa), Cambridge, Massachusetts, e principal autor de um novo papel que descreve estes resultados. "A maioria dos buracos negros não terá companheiros íntimos e será invisível para nós." Os candidatos a buracos negros pertencem à categoria de massa estelar, ou seja, eles formaram-se nos estertores da morte de estrelas muito maciças e, normalmente, têm massas de 5 a 10 vezes maior do que o nosso Sol. Os astrônomos podem detectar esses objetos invisíveis de outra forma quando o material é puxado de uma estrela companheira e aquecido para produzir radiação antes de desaparecer no buraco negro. O primeiro passo para identificar esses buracos negros era ter certeza de que eram sistemas de massa estelar na própria Galáxia de Andrômeda, ao invés de buracos negros supermassivos nos corações das galáxias mais distantes. Para fazer isso, os pesquisadores usaram uma nova técnica que se baseia em informações sobre a luminosidade e a variabilidade das fontes de raios-X nos dados do Chandra. Em suma, os sistemas de massa estelar muda muito mais rapidamente do que os buracos negros supermassivos.

          Para classificar os sistemas de Andrômeda como buracos negros, astrônomos observaram que estas fontes de raios-X têm características especiais, isto é, que elas eram mais brilhantes do que um determinado nível elevado de raios X e também tinham uma cor particular de raios-X. Fontes contendo estrelas de nêutrons, os núcleos densos de estrelas mortas que seria a explicação alternativa para estas observações, não apresentam essas características simultaneamente, mas fontes que contêm buracos negros. O observatório de raios-X da Agência Espacial Europeia XMM-Newton adicionou suporte fundamental para este trabalho, fornecendo espectros de raios-X, a distribuição de raios-X com energia, para alguns dos candidatos a buraco negro. Os espectros são informações importantes que ajudam a determinar a natureza desses objetos. "Ao observar em fotos que cobrem mais de uma dúzia de anos, somos capazes de construir uma visão singularmente útil do M31", disse o co-autor Michael Garcia, também do CFA. "O resultado da exposição muito longa nos permite testar se as fontes individuais são buracos negros ou estrelas de nêutrons." O grupo de pesquisa previamente identificou 9 candidatos a buracos negros dentro da região coberta pelos dados do Chandra, e os resultados atuais aumentou o total para 35. Oito deles estão associados com constelações globulares, as antigas concentrações de estrelas distribuídas num padrão esférico sobre o centro das galáxias. Isto também diferencia Andrômeda da Via Láctea como os astrônomos ainda têm de encontrar um buraco negro semelhante em um dos aglomerados globulares da Via Láctea. Sete destes candidatos a buracos negros estão dentro de 1000 anos-luz do centro da galáxia de Andrômeda. Isso é mais do que o número de candidatos a buraco negro com propriedades similares localizados perto do centro da nossa própria galáxia. Isso não é uma surpresa para os astrônomos porque o bojo de estrelas no meio de Andrômeda é maior, permitindo mais buracos negros formarem-se. "Quando se trata de encontrar buracos negros na região central de uma galáxia, é de fato o caso em que maior é melhor", disse o co-autor Stephen Murray, da Johns Hopkins University e CFA. "No caso de Andrômeda, temos uma protuberância maior e maiores buracos negros supermassivos que na Via Láctea, por isso esperamos que os buracos negros menores fossem encontrados lá também." Este novo trabalho confirma as previsões feitas no início da missão Chandra sobre as propriedades de fontes de raios-X, perto do centro do M31. Pesquisas anteriores feitas por Rasmus Voss e Marat Gilfanov, do Instituto Max Planck de Astrofísica, em Garching, Alemanha, usaram o Chandra para mostrar que havia um número invulgarmente elevado de fontes de raios-X, perto do centro do M31. Eles previram que a maioria destas fontes extras de raios-X contém buracos negros, e que haviam encontrado e capturado estrelas de baixa massa. Esta nova detecção de sete candidatos a buracos negros perto do centro do M31 dá um forte apoio a estas reivindicações.