Imagine-se preso nas garras de um buraco negro, rodopiando em velocidades vertiginosas e tendo sua massa lenta mas continuamente sugada. E essa dupla dançante pode ser o primeiro binário ultracompacto de raios X de buraco negro identificado em nossa galáxia.
"Esta anã branca está tão perto do buraco negro que o material está sendo puxado para longe da estrela e jogado em um disco de matéria ao redor do buraco negro antes de cair", disse Arash Bahramian, da Universidade de Alberta, em Edmonton, Canadá, e Michigan State University, primeiro autor de um novo artigo.
Se você era a anã branca nessa situação, pode desejar um final rápido para tudo. Mas de alguma forma, a estrela não parece estar em perigo de cair ou ser dilacerada pelo buraco negro.
"Não achamos que seguirá o caminho do esquecimento, mas permanecerá em órbita", acrescentou Bahramian.
Dados do Observatório de Raios-X Chandra, da missão NuSTAR e da Matriz Compacta do Telescópio Australiano (ATCA) mostram evidências de que essa estrela gira em torno do buraco negro cerca de duas vezes por hora, e pode ser a dança orbital mais firme já vista para um provável negro. buraco e uma estrela companheira.
Esse sistema binário aparentemente único - com um grande nome, X9 - está localizado no aglomerado globular 47 Tucanae, um denso aglomerado de estrelas em nossa galáxia, a cerca de 14.800 anos-luz da Terra.
Os astrônomos estudam esse sistema há algum tempo.
"Durante muito tempo, pensou-se que o X9 fosse constituído por uma anã branca que extraía matéria de uma estrela de baixa massa semelhante ao Sol", escreveu Bahramian em um post no blog.
Mas em 2015, observações de rádio com a ATCA mostraram que o par provavelmente contém um buraco negro que puxa material de uma estrela companheira chamada anã branca, uma estrela de baixa massa que esgotou a maior parte ou todo o seu combustível nuclear.
"Em 2015, o Dr. Miller-Jones e colaboradores observaram fortes emissões de rádio a partir do X9, indicando a presença de um buraco negro neste binário", continuou Bahramian. "Eles sugeriram que isso pode significar que o sistema é constituído por um buraco negro que retira matéria de uma anã branca."
Observando os dados do Chandra arquivados, ele mostrou alterações no brilho dos raios X da mesma maneira a cada 28 minutos, e Bahramian e seu supervisor de doutorado Craig Heink acham que esse é provavelmente o período de tempo que a estrela companheira leva para fazer uma órbita completa ao redor da órbita. buraco negro. Os dados do Chandra também mostram evidências de grandes quantidades de oxigênio no sistema, uma característica das anãs brancas. Eles acham que é possível afirmar que a estrela companheira é uma anã branca. E essa estrela estaria orbitando o buraco negro a apenas 2,5 vezes a distância entre a Terra e a Lua.
"Eventualmente, tanta matéria pode ser retirada da anã branca que acaba tendo apenas a massa de um planeta", disse Heinke, também da Universidade de Alberta. "Se continuar perdendo massa, a anã branca pode evaporar completamente."
Os pesquisadores acham que esse sistema seria um bom candidato para futuros observatórios de ondas gravitacionais. Ela tem uma frequência baixa demais para ser detectada no Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser, LIGO, que fez detecções inovadoras de ondas gravitacionais no ano passado. Sistemas como esse podem nos dizer mais sobre ondas gravitacionais, além de fornecer mais informações sobre sistemas binários de buracos negros.
"Vamos assistir esse binário de perto no futuro, já que sabemos pouco sobre como esse sistema extremo deve se comportar", disse o co-autor Vlad Tudor, da Curtin University, e do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia em Perth, na Austrália. "Também continuaremos estudando aglomerados globulares em nossa galáxia para ver se mais evidências de binários de buracos negros muito apertados podem ser encontradas".
Leitura adicional:
Comunicado de imprensa Chandra
Comunicado de imprensa do ICRAR
Postagem no blog
Artigo: A natureza ultracompacta do binário de raios X candidato a buraco negro 47 Tuc X9
