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O primeiro buraco negro detectado é mais maciço do que se pensava inicialmente

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03 de Março de 2021
O Cygnus X-1 superou o limite estipulado para o quão grande um buraco negro pode ser.
Créditos: ESO/M. Kornmesser

Os buracos negros já estão no topo da lista das coisas mais assustadoras do universo a serem evitadas a todo custo, mas isso não impediu os astrônomos de continuarem a pesquisá-los e tornarem esses misteriosos sugadores de luz ainda mais amedrontadores. Recentemente, uma equipe internacional de astrônomos deu uma nova olhada em um antigo buraco negro - Cygnus X-1, o primeiro buraco negro já identificado como tal e um dos mais próximos da Terra. A observação deles levou a uma revelação com boas e más-notícias.

Por Paul Seaburn

Cygnus X-1 está mais longe de nós do que se pensava (boas notícias), mas é 50% maior do que se imaginava anteriormente (más notícias) - tanto maior que pode forçar os cientistas a repensar como os buracos negros são formados (notícias piores?). “Até certo ponto, o resultado foi fortuito. Inicialmente, não tínhamos começado a medir novamente a distância e a massa do buraco negro, mas quando analisamos nossos dados, percebemos todo o seu potencial”.

Esse comentário discreto ao The New York Times por James Miller-Jones, do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia da Universidade Curtin, na Austrália, e co-autor do novo estudo, publicado na revista Science, significa que os astrônomos ficaram surpresos e chocados com o que encontraram quando apontaram o Very Long Baseline Array, de 10 radiotelescópios, para Cygnus X-1 - o buraco negro descoberto em 1964 usando contadores espaciais Geiger.

Localizado na constelação do Cisne (Cygnus), acreditava-se que tivesse 6.070 anos-luz e cerca de 14.8 massas solares. Stephen Hawking não acreditava que fosse um buraco negro, o que acabou resultando na perda de uma aposta com o físico Kip Thorne, quando foi convencido em 1990. A observação de seis dias permitiu aos astrônomos ajustar a distância até Cygnus X-1, aumentando de 6.070 anos-luz para um pouco mais de 7.000.


Os novos dados vão requerer que os modelos atuais de buracos negros sejam revisados, o que poderia aumentar drasticamente o número desses astros em nossa galáxia.
Fonte: Jheison Huerta

No entanto, esse recálculo significava que suas medidas de tamanho estavam erradas. Quando eles alimentaram a nova distância nos cálculos de luminosidade e massa, a massa estimada do buraco negro cresceu quase 50%, para 21.2 massas solares. Isso é 21 vezes a massa do nosso Sol, o que empurrou Cygnus X-1 para um novo reino - os cientistas já haviam definido o limite máximo de tamanho para buracos negros em 20 massas solares.

“Usando as medições atualizadas para a massa do buraco negro e sua distância da Terra, pudemos confirmar que Cygnus X-1 está girando incrivelmente rápido - muito perto da velocidade da luz e mais rápido do que qualquer outro buraco negro encontrado até hoje”, afirma Miller-Jones. Não apenas é um tamanho recorde, mas está girando a uma taxa recorde, de acordo com o coautor Xueshan Zhao, um Ph.D. candidato a estudar nos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências. Todos esses dados juntos significam que Cygnus X-1 era uma estrela com aproximadamente 60 vezes a massa do Sol antes de colapsar dezenas de milhares de anos atrás, e está perdendo massa em uma taxa muito mais lenta do que se pensava.

Ah, e mais uma coisa para tornar Cygnus X-1 o rei dos estranhos buracos negros: de acordo com a coautora, professora Ilya Mandel, astrofísica da Universidade Monash e do ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery (OzGrav), “(...) Incrivelmente, ele está orbitando sua estrela companheira - uma supergigante - a cada cinco dias e meio a apenas um quinto da distância entre a Terra e o Sol.” O que tudo isso significa? Miller-Jones disse à Technology Review que eles precisam revisar seus modelos, na expectativa de usar o Square Kilometer Array, na Austrália e na África do Sul, para procurar mais buracos negros próximos - uma revisão que poderia colocar o número desses astros na Via Láctea entre 10 milhões e um bilhão. O que Stephen Hawking pensaria de Cygnus X-1 agora?

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