Além de ser um enorme buraco negro recém-encontrado, ele também é o buraco negro de massa estelar mais distante já detectado. Usando o Very Large Telescope do ESO, os astrônomos espiaram seis milhões de anos-luz da Terra em uma galáxia espiral chamada NGC 300 e encontraram um buraco negro com massa acima de quinze vezes a do Sol. Isso o torna o segundo buraco negro de massa estelar mais massivo já encontrado. Mas logo poderia ficar maior. O buraco negro parece ter um parceiro próximo, uma enorme estrela Wolf-Rayet que provavelmente se tornará um buraco negro em si, e os dois buracos negros podem se fundir em um objeto ainda mais maciço.
Em 2007, uma fonte de raios-X no NGC 300 foi descoberta com o observatório de raios-X XMM-Newton e o Swift Observatory. "Registramos emissões periódicas de raios X extremamente intensas, uma pista de que um buraco negro pode estar à espreita na área", disse Stefania Carpano, membro da equipe da ESA.
Observações subsequentes com o instrumento FORS2 do VLT (um redutor de FOcal UV visual e próximo e um espectrógrafo de baixa dispersão) confirmaram seu palpite, mas também mostraram que o buraco negro e a estrela Wolf-Rayet circulavam entre si a cada 32 horas. Os astrônomos também descobriram que o buraco negro está retirando a matéria da estrela enquanto ela orbita.
"Este é realmente um casal muito" íntimo "", disse o colaborador Robin Barnard. "Como um sistema tão estreitamente formado foi formado ainda é um mistério."
Buracos negros de massa estelar são os restos finais extremamente densos do colapso de estrelas muito massivas. Esses buracos negros têm massas até cerca de vinte vezes a massa do Sol, em oposição aos buracos negros supermassivos, encontrados no centro da maioria das galáxias, que podem pesar entre um milhão e um bilhão de vezes mais que o Sol. Até agora, foram encontrados cerca de 20 buracos negros de massa estelar.
Apenas um outro sistema desse tipo já foi visto anteriormente, mas outros sistemas que compreendem um buraco negro e uma estrela companheira não são desconhecidos pelos astrônomos. Com base nesses sistemas, os astrônomos veem uma conexão entre a massa do buraco negro e a química galáctica.
"Observamos que os buracos negros mais massivos tendem a ser encontrados em galáxias menores que contêm elementos químicos menos" pesados "", disse Crowther. "Galáxias maiores que são mais ricas em elementos pesados, como a Via Láctea, só conseguem produzir buracos negros com massas menores."
Os astrônomos acreditam que uma concentração mais alta de elementos químicos pesados influencia a evolução de uma estrela massiva, aumentando a quantidade de matéria que ela derrama, resultando em um buraco negro menor quando o restante finalmente entra em colapso.
Em menos de um milhão de anos, será a vez da estrela Wolf-Rayet se tornar uma supernova e se tornar um buraco negro. "Se o sistema sobreviver à segunda explosão, os dois buracos negros se fundirão, emitindo grandes quantidades de energia na forma de ondas gravitacionais à medida que se combinam", disse Crowther.
Mas isso não acontecerá por alguns bilhões de anos. "No entanto, nosso estudo mostra que esses sistemas podem existir, e aqueles que já evoluíram para um buraco negro binário podem ser detectados por sondas de ondas gravitacionais, como LIGO ou Virgo".
Papel: NGC 300 1-X é um binário Wolf-Rayet / Buraco Negro
Fonte: ESO
