Uma nova descoberta relacionada a uma estrela desonesta pode ter dado aos astrônomos uma pista para um dos mistérios mais estranhos associados aos buracos negros: onde estão os de tamanho médio?

Sabemos que os buracos negros de massa estelar existem até 100 vezes a massa do Sol e existem buracos negros supermassivos que são mais de 100.000 vezes a massa do Sol. Entre essas duas classes de peso? Nada além de uma sugestão tentadora ocasional.

Agora, temos uma nova dica, que envolve outra de nossas coisas favoritas do espaço: uma estrela em fuga, expulsa do disco da Via Láctea em uma trajetória em direção ao espaço intergaláctico.

O objeto é chamado PG 1610 + 062 e, quando foi descoberto no halo galáctico em 1986, pensava-se que era bastante típico das estrelas do halo galáctico: velho, inchado, cerca de metade da massa do Sol, e passado o ponto de fusão de hidrogênio. Também estava se movendo muito rápido – quase rápido o suficiente para escapar da Via Láctea (mas não exatamente).

Novas observações em 2011 revelou que a estrela não é velha; de fato, é bastante jovem, ainda fundindo hidrogênio e muito mais massivo do que se pensava – 10 vezes a massa do Sol. Em outras palavras, um Sequência principal do tipo B Estrela. isso foi reclassificado em 2015.

As simulações em 1988 descreveram algo chamado mecanismo de Hills, pelo qual uma interação de troca de três corpos envolvendo um buraco negro supermassivo e uma estrela binária pode chutar uma estrela em velocidades de hipervelocidade. O buraco negro captura um dos pares binários, arremessando o outro no espaço.

Pensa-se que este era o único mecanismo capaz de produzir estrelas de seqüência principal de hipervelocidade, portanto a trajetória de PG 1610 + 062 foi considerada um resultado desse processo, onde o buraco negro era Sagitário A *, o buraco negro supermassivo no coração da nossa galáxia.

Mas então os lançamentos de dados de Gaia aconteceram, com os mapas tridimensionais mais precisos de nossa galáxia já produzidos. E isso revelou que PG 1610 + 062 não é o lugar onde os astrônomos pensavam anteriormente, mas mais longe.

Assim, uma equipe internacional de astrônomos liderada por Andreas Irrgang da Universidade Friedrich-Alexander na Alemanha decidiu dar uma olhada mais de perto, usando o Echellette Spectrograph e Imager do Observatório WM Keck para tentar analisar a composição química da estrela e colocar restrições em sua rotação. velocidade (sua rotação) e sua velocidade radial (sua velocidade em relação ao observador – nós).

Sua análise espectroscópica revelou que PG 1610 + 062 é bastante rico em metais, confirmando que é de fato uma estrela jovem, uma vez que estrelas mais velhas têm menos metalicidade.

Mas eles também descobriram, com base na velocidade da estrela, que ela não começou nem perto do centro galáctico. Eles rastrearam seu local de nascimento até o braço espiral Carina-Sagitário, onde, eles acreditam, foi ejetado a uma velocidade de cerca de 550 quilômetros por segundo.

E isso também é interessante. Porque isso significa que é um Altoestrela da viagem, não um hiperestrela de velocidade, que possui velocidades superiores a 1.000 quilômetros por segundo.

Uma estrela de hipervelocidade que viajou para longe do centro galáctico a 1.700 quilômetros por segundo foi descoberta no início deste ano, então sabemos que Sgr A * pode dar um chute mais pesado que 550 quilômetros por segundo.

Mas outros métodos de ejeção estelar – interações gravitacionais em aglomerados estelares estreitos, ou supernova de uma estrela em um par binário – não são poderosos o suficiente, especialmente porque PG 1610 + 062 está se movendo contra a rotação da galáxia.

E é aí que voltamos ao mistério do buraco negro. A velocidade da estrela abre a possibilidade de ela ter sido retirada de seu lugar por um daqueles buracos negros indescritíveis de massa intermediária.

"Encontros próximos com estrelas muito massivas ou buracos negros de massa intermediária oferecem, em princípio, uma explicação direta", escreveram os pesquisadores em seu artigo.

"No entanto, as taxas nas quais essas fortes interações dinâmicas podem ocorrer não são bem restritas porque o número real de perturbadores massivos e as condições em seus grupos de hospedeiros são incertos".

Apenas um pequeno número dessas estrelas em fuga de alta velocidade da sequência principal é conhecido. Esta nova pesquisa apresenta um caso convincente para encontrar mais deles. Encontre as estrelas e podemos encontrar os buracos negros ausentes. E se não o fizermos, podemos encontrar outra coisa igualmente legal.

A pesquisa foi publicada em Astronomia e Astrofísica.

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