Com o auxílio do Very Large Telescope, uma equipa de astrónomos descobriu um pequeno buraco negro fora da Via Láctea ao observar a maneira como este objeto influencia o movimento de uma estrela na sua vizinhança próxima.

Na primeira vez que foi aplicado tal método de deteção, os investigadores acreditam que a técnica pode vir a ser crucial para descobrir outros buracos negros escondidos tanto na Via Láctea como em galáxias próximas, fornecendo pistas sobre como é que estes objetos misteriosos se formam e evoluem.

O buraco negro recém-descoberto situa-se no NGC 1850, um enxame com milhares de estrelas situado a cerca de 160 mil anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da Via Láctea.

O objeto tem cerca de 11 vezes a massa do Sol e a pista que concretamente colocou os astrónomos no seu encalce foi a sua influência gravitacional numa estrela com cinco massas solares que o orbita.

“Tal como Sherlock Holmes em busca de criminosos, também nós estamos a observar cada estrela deste enxame com uma ‘lupa na mão’ tentando descobrir evidências que apontem para a presença de buracos negros sem os vermos diretamente” diz Sara Saracino do Astrophysics Research Institute of Liverpool John Moores University no Reino Unido, que liderou o estudo, publicado agora na revista da especialidade Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Este resultado representa apenas “um dos ‘criminosos’ procurados”, acrescenta a investigadora, sublinhando que ao ser descoberto um, “estamos a caminho de descobrir muitos mais, em enxames estelares diferentes”.

Os astrónomos tinham já descoberto pequenos buracos negros de várias massas estelares noutras galáxias ao observar os raios X emitidos por estes objetos à medida que engolem matéria ou as ondas gravitacionais que são geradas quando os buracos negros colidem uns com os outros ou com estrelas de neutrões.

No entanto, a maioria dos buracos negros com massas estelares não mostram a sua presença através de raios X ou ondas gravitacionais. A vasta maioria destes objetos só pode ser descoberta dinamicamente.

“Quando formam um sistema com uma estrela, os buracos negros afetam o movimento estelar de modo subtil, mas detetável e por isso podemos observá-los com instrumento sofisticados”, explica Stefan Dreizler, investigador da Universidade Georg-August em Göttingen, Alemanha.

O método dinâmico usado poderá ajudar os astrónomos a descobrirem muito mais buracos negros, contribuindo para desvendar os seus mistérios.

Esta deteção no NGC 1850 marca a primeira vez que um buraco negro foi descoberto num enxame estelar jovem (este enxame tem apenas cerca de 100 milhões de anos de idade, um piscar de olhos à escala astronómica). Utilizando este método dinâmico em enxames estelares semelhantes poderemos descobrir buracos negros ainda mais jovens e aprendermos mais sobre como é que estes objetos evoluem.

Ao compará-los com buracos negros maiores e mais velhos, situados em enxames estelares mais velhos, os astrónomos poderão compreender como é que estes objetos crescem, “alimentando-se” de estrelas ou fundindo-se com outros buracos negros. Adicionalmente, mapear a demografia de buracos negros em enxames estelares melhorará a nossa compreensão da origem de fontes de ondas gravitacionais.

Para levar a cabo este trabalho de investigação, a equipa utilizou dados obtidos durante dois anos com o instrumento MUSE- Multi Unit Spectroscopic Explorer montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama.

De acordo com os investigadores, o MUSE permitiu observar áreas muito populosas, tais como as regiões mais internas dos enxames estelares, e analisar cada estrela individual na vizinhança. O resultado final foi a obtenção de informação sobre milhares de estrelas de uma só vez, pelo menos 10 vezes mais do que com outro instrumento qualquer.

Deste modo, a equipa conseguiu identificar a estrela estranha cujo movimento peculiar assinalava a presença de um buraco negro. Com dados da Experiência de Lentes Gravitacionais Ópticas da Universidade de Varsóvia e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, a equipa conseguiu ainda medir a massa do buraco negro e confirmar os resultados.

O Extremely Large Telescope do ESO, que deverá começar a operar no Chile mais para o final desta década, permitirá aos astrónomos descobrir ainda mais buracos negros escondidos