{"id":6076,"date":"2023-05-26T06:26:40","date_gmt":"2023-05-26T05:26:40","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6076"},"modified":"2023-05-26T06:26:40","modified_gmt":"2023-05-26T05:26:40","slug":"hubble-caca-buracos-negros-de-massa-intermedia-perto-de-casa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/05\/26\/hubble-caca-buracos-negros-de-massa-intermedia-perto-de-casa\/","title":{"rendered":"Hubble ca\u00e7a buracos negros de massa interm\u00e9dia “perto de casa”"},"content":{"rendered":"
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Uma imagem, pelo Telesc\u00f3pio Espacial Hubble, do enxame globular Messier 4. O enxame \u00e9 uma densa cole\u00e7\u00e3o de v\u00e1rias centenas de milhares de estrelas. Os astr\u00f3nomos suspeitam que um buraco negro de massa interm\u00e9dia, com uma massa at\u00e9 800 vezes superior \u00e0 do nosso Sol, est\u00e1 \u00e0 espreita, sem ser visto, no seu n\u00facleo.
Cr\u00e9dito: ESA\/Hubble, NASA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os astr\u00f3nomos que utilizam o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA descobriram o que dizem ser algumas das melhores evid\u00eancias da presen\u00e7a de uma classe rara de buracos negros de “dimens\u00e3o interm\u00e9dia” que pode estar \u00e0 espreita no cora\u00e7\u00e3o do enxame globular mais pr\u00f3ximo da Terra, localizado a 6000 anos-luz de dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n

Como intensos buracos gravitacionais no tecido do espa\u00e7o, praticamente todos os buracos negros parecem existir em dois tamanhos: pequenos e enormes. Estima-se que a nossa Gal\u00e1xia tenha 100 milh\u00f5es de buracos negros pequenos (v\u00e1rias vezes a massa do nosso Sol) formados a partir da explos\u00e3o de estrelas. O Universo em geral est\u00e1 inundado de buracos negros supermassivos, com uma massa milh\u00f5es ou milhares de milh\u00f5es de vezes superior \u00e0 do nosso Sol e que se encontram no centro das gal\u00e1xias.<\/p>\n\n\n\n

Os buracos negros de massa interm\u00e9dia s\u00e3o um elo perdido e h\u00e1 muito procurado, com uma massa algures entre 100 e 100.000 massas solares. Mas como \u00e9 que se formam, onde se encontram e porque \u00e9 que parecem ser t\u00e3o raros?<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos identificaram outros poss\u00edveis buracos negros de massa interm\u00e9dia atrav\u00e9s de uma variedade de t\u00e9cnicas de observa\u00e7\u00e3o. Dois dos melhores candidatos – 3XMM J215022.4\u2212055108, que o Hubble ajudou a descobrir em 2020, e HLX-1, identificado em 2009 – residem em densos enxames de estrelas na periferia de outras gal\u00e1xias. Cada um destes poss\u00edveis buracos negros tem a massa de dezenas de milhares de s\u00f3is e pode ter estado, em tempos, no centro de gal\u00e1xias an\u00e3s. O observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA tamb\u00e9m ajudou a fazer muitas descobertas de poss\u00edveis buracos negros de massa interm\u00e9dia, incluindo uma grande amostra em 2018.<\/p>\n\n\n\n

Olhando mais perto de casa, foram detetados v\u00e1rios candidatos a buracos negros de massa interm\u00e9dia em enxames globulares densos que orbitam a nossa Gal\u00e1xia, a Via L\u00e1ctea. Por exemplo, em 2008, os astr\u00f3nomos do Hubble anunciaram a presen\u00e7a suspeita de um buraco negro de massa interm\u00e9dia no enxame globular Omega Centauri. Por uma s\u00e9rie de raz\u00f5es, incluindo a necessidade de mais dados, estes e outros achados de buracos negros de massa interm\u00e9dia continuam a ser inconclusivos e n\u00e3o excluem teorias alternativas.<\/p>\n\n\n\n

As capacidades \u00fanicas do Hubble foram agora utilizadas no n\u00facleo do enxame globular Messier 4 (M4), para ca\u00e7ar buracos negros com maior precis\u00e3o do que em levantamentos anteriores. “N\u00e3o se pode fazer este tipo de ci\u00eancia sem o Hubble”, disse Eduardo Vitral do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, autor principal de um artigo cient\u00edfico a ser publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.<\/p>\n\n\n\n

A equipa de Vitral detetou um poss\u00edvel buraco negro de massa interm\u00e9dia com cerca de 800 massas solares. O objeto suspeito n\u00e3o pode ser observado, mas a sua massa \u00e9 calculada atrav\u00e9s do estudo do movimento das estrelas apanhadas no seu campo gravitacional, como abelhas \u00e0 volta de uma colmeia. A medi\u00e7\u00e3o do seu movimento requer tempo e muita precis\u00e3o. \u00c9 aqui que o Hubble consegue fazer o que nenhum outro telesc\u00f3pio atual consegue. Os astr\u00f3nomos analisaram 12 anos de observa\u00e7\u00f5es de M4 pelo Hubble e resolveram estrelas individuais.<\/p>\n\n\n\n

A sua equipa estima que o buraco negro de massa interm\u00e9dia em M4 poder\u00e1 ter at\u00e9 uma massa 800 vezes superior \u00e0 do nosso Sol. Os dados do Hubble tendem a excluir teorias alternativas para este objeto, tais como um enxame central compacto de remanescentes estelares n\u00e3o observados, como estrelas de neutr\u00f5es, ou buracos negros mais pequenos a girar \u00e0 volta uns dos outros.<\/p>\n\n\n\n

“Estamos confiantes de que temos uma regi\u00e3o muito pequena com muita massa concentrada. \u00c9 cerca de tr\u00eas vezes mais pequena do que a massa escura mais densa que j\u00e1 t\u00ednhamos encontrado noutros enxames globulares”, disse Vitral. “A regi\u00e3o \u00e9 mais compacta do que aquilo que conseguimos reproduzir com simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas quando temos em conta um conjunto de buracos negros, estrelas de neutr\u00f5es e an\u00e3s brancas segregadas no centro do enxame. N\u00e3o s\u00e3o capazes de formar uma concentra\u00e7\u00e3o de massa t\u00e3o compacta”.<\/p>\n\n\n\n

Um grupo de objetos t\u00e3o unidos seria dinamicamente inst\u00e1vel. Se o objeto n\u00e3o for um \u00fanico buraco negro de massa interm\u00e9dia, seriam necess\u00e1rios cerca de 40 buracos negros mais pequenos, amontoados num espa\u00e7o com apenas um-d\u00e9cimo de um ano-luz de di\u00e2metro, para produzir os movimentos estelares observados. As consequ\u00eancias seriam a sua fus\u00e3o e\/ou eje\u00e7\u00e3o, num jogo de pinball interestelar.<\/p>\n\n\n\n

“Medimos os movimentos das estrelas e as suas posi\u00e7\u00f5es, e aplicamos modelos f\u00edsicos que tentam reproduzir esses movimentos. O resultado \u00e9 a medi\u00e7\u00e3o de uma extens\u00e3o de massa escura no centro do enxame”, disse Vitral. “Quanto mais perto da massa central, mais aleatoriamente as estrelas se movem. E quanto maior a massa central, mais r\u00e1pidas s\u00e3o estas velocidades estelares”.<\/p>\n\n\n\n

Dado que os buracos negros de massa interm\u00e9dia nos enxames globulares t\u00eam sido t\u00e3o esquivos, Vitral adverte: “Embora n\u00e3o possamos afirmar completamente que se trata de um ponto central de gravidade, podemos mostrar que \u00e9 muito pequeno. \u00c9 demasiado pequeno para podermos explicar que n\u00e3o se trata de um \u00fanico buraco negro. Em alternativa, pode haver um mecanismo estelar que simplesmente n\u00e3o conhecemos, pelo menos no \u00e2mbito da f\u00edsica atual”.<\/p>\n\n\n\n

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