Crédito da imagem: Harvard CfA
A maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, está cheia de nuvens gigantes de gás e poeira chamadas nebulosas que aparecem como silhuetas escuras no fundo estrelado. As nebulosas brilham apenas quando iluminadas ou excitadas por fontes de energia próximas.
Geralmente, a fonte de energia é uma ou mais estrelas. Mas hoje, na 204ª reunião da Sociedade Astronômica Americana, em Denver, Colorado, o astrofísico Smithsonian Philip Kaaret (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian) anunciou que uma nebulosa é iluminada por raios X de um buraco negro. Além disso, o brilho da nebulosa sugere que a fonte de raios-X pode ser um buraco negro de massa intermediária muitas vezes maior que a maioria dos buracos negros estelares.
Essa descoberta surpreendente oferece apenas o segundo exemplo conhecido de uma nebulosa iluminada por um buraco negro, depois do LMC X-1 na Grande Nuvem de Magalhães, e o primeiro exemplo de uma nebulosa alimentada por um buraco negro de massa intermediária.
“Os astrônomos sempre se empolgam com coisas novas, e essa nebulosa é certamente algo novo. Descobrir isso é como obter um royal flush na primeira vez em que você joga poker - isso é raro ”, disse Kaaret.
Inicialmente descoberta por Manfred Pakull e Laurent Mirioni (Universidade de Estrasburgo), a nebulosa está localizada a 10 milhões de anos-luz de distância na galáxia anã irregular Holmberg II. Dois anos atrás, Pakull e Mirioni observaram que parecia estar associado a uma fonte de raios X ultraluminosa.
Ao combinar observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA e do Observatório de Raios-X Chandra com as da sonda XMM-Newton da ESA, Kaaret e seus colegas, Martin Ward (Universidade de Leicester) e Andreas Zezas (CfA), identificaram a fonte de raios-X no centro da nebulosa. Além disso, a fonte misteriosa está emitindo raios X a uma velocidade tremenda, brilhando um milhão de vezes mais brilhante em raios X do que o Sol brilha em todos os comprimentos de onda combinados.
As observações de Kaaret e seus associados indicam que esses raios-X são gerados por um buraco negro que devora uma matéria de uma estrela companheira jovem e massiva a uma taxa de cerca de uma massa terrestre a cada quatro anos. Essa modesta taxa de acúmulo é suficiente para ionizar e iluminar uma enorme faixa de 100 anos-luz da nebulosa ao redor.
As emissões de raios-X fornecem uma pista importante da natureza do buraco negro. Alguns astrônomos sugeriram que os raios X da fonte em Holmberg II e fontes luminosas semelhantes são transmitidas na direção da Terra como um holofote. Tal raio faria a fonte de raios-X parecer mais brilhante do que realmente é, fazendo com que o buraco negro parecesse mais maciço do que realmente é.
Os dados de Kaaret contradizem essa visão, mostrando que o buraco negro em Holmberg II envia raios X uniformemente em todas as direções. Portanto, seu brilho sugere que deve ser mais massivo do que qualquer buraco negro estelar em nossa própria galáxia, pesando mais de 25 vezes a massa do Sol e provavelmente mais de 40 massas solares. Isso o classificaria como um buraco negro de "massa intermediária".
"Não é fácil explicar como se formam os buracos negros de massa intermediária. Como temos apenas alguns exemplos para estudar, todas as novas descobertas são importantes ”, disse Kaaret.
Esta pesquisa será publicada em um artigo em coautoria de Kaaret, Ward e Zezas em uma edição futura dos avisos mensais da Royal Astronomical Society.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, evolução e destino final do universo.
Fonte original: Harvard CfA News Release
