A descoberta desse colosso cósmico foi possível graças aos dados coletados pela missão Gaia da Agência Espacial Europeia, os quais revelaram uma peculiar “oscilação” na estrela que orbita esse buraco negro. Para validar sua massa estimada em 33 vezes a do Sol, os pesquisadores utilizaram informações provenientes de diversos observatórios terrestres, incluindo o Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), situado no deserto do Atacama, no Chile.
Os buracos negros estelares são formados a partir do colapso de estrelas extremamente massivas. Até então, os exemplares identificados na nossa galáxia possuíam, em média, cerca de 10 vezes a massa do Sol. Surpreendentemente, esse novo achado supera em muito essa média, com 33 massas solares. Mesmo em comparação com o segundo buraco negro estelar mais massivo conhecido na Via Láctea, o Cygnus X-1, que possui 21 massas solares, essa descoberta se destaca.
Além disso, é notável que esse gigante cósmico esteja relativamente próximo de nós, a uma distância de apenas 2.000 anos-luz, situado na constelação de Águia. Na verdade, ele é o segundo buraco negro conhecido mais próximo da Terra.
Denominado como Gaia BH3, ou simplesmente BH3, sua descoberta ocorreu durante a análise das observações do Gaia pela equipe, como parte dos preparativos para uma próxima divulgação de dados.
“Ninguém esperava encontrar um buraco negro de alta massa escondido perto de nós e não detectado até agora”, disse Pasquale Panuzzo, membro da colaboração Gaia e astrônomo do Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) no Observatório Paris-PSL, na França. “Esse é o tipo de descoberta que se faz uma vez na vida como pesquisador.”
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Astrônomos descobriram buracos negros com massas comparáveis fora da nossa galáxia, utilizando um método de detecção diferente. Eles formularam a teoria de que esses buracos negros poderiam se originar do colapso de estrelas com uma composição química contendo poucos elementos mais pesados do que hidrogênio e hélio. Essas estrelas, supostamente, perdem menos massa ao longo de suas existências, o que significa que possuem mais material remanescente para formar buracos negros de alta massa após sua morte. Até então, faltavam evidências que estabelecessem uma ligação direta entre estrelas de baixa metalicidade e buracos negros de alta massa.
Normalmente, estrelas em sistemas binários têm composições químicas semelhantes. Isso implica que a companheira do BH3 carrega informações cruciais sobre a estrela que colapsou para originar esse buraco negro extraordinário. Os dados obtidos pelo UVES revelaram que a companheira é uma estrela com baixa metalicidade, o que sugere que a progenitora do BH3 também possuía essa característica, corroborando as previsões teóricas.
“Tomamos a medida excepcional de publicar este artigo com base em dados preliminares antes da próxima publicação do Gaia, devido à natureza única da descoberta”, disse Elisabetta Caffau, coautora do estudo publicado hoje na Astronomy & Astrophysics.
A antecipação na disponibilização dos dados possibilitará que outros astrônomos iniciem imediatamente o estudo desse buraco negro, sem precisar aguardar pela divulgação completa dos dados, programada para ocorrer no final de 2025, no mínimo.
Novas observações desse sistema têm o potencial de desvendar aspectos mais profundos de sua história e da natureza do próprio buraco negro. Por exemplo, o instrumento GRAVITY, instalado no Interferômetro VLT do ESO, poderia auxiliar os astrônomos na investigação sobre se esse buraco negro está capturando material de sua vizinhança, proporcionando uma compreensão mais aprofundada desse objeto fascinante.
