Nasa descobre raro tipo de buraco negro localizado a 12 milhões de anos-luz

Astrônomos descobriram pulsações rítmicas a partir de um tipo raro de buraco negro, localizado a 12 milhões de anos-luz de distância da Terra. O achado ocorreu após uma análise de dados de arquivo do satélite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) da Nasa. Os sinais ajudaram os astrônomos a identificar um buraco negro incomum, de tamanho médio, chamado M82 X-1, que é a fonte de raios-X mais brilhantes de uma galáxia conhecida como Messier 82. Este buraco negro estaria no meio de dois extremos, já que há os formados por estrelas que estão morrendo não possuem um tamanho muito grande - medem até cerca de 25 vezes a massa do Sol - e os supermassivos, que contêm dezenas de milhares de vezes a massa solar.

"Entre os dois extremos, de buracos negros estelares e a supermassivos, há um verdadeiro deserto, com apenas cerca de meia dúzia de objetos que, por conta de suas massas, poderiam entrar em um meio termo", disse Tod Strohmayer, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland.

Astrônomos da Goddard e da Universidade de Maryland, College Park (UMCP) suspeitaram que o M82 X-1 poderia ter um porte médio há pelo menos uma década, mas algumas evidências convincentes excluíram a hipótese de que seria um buraco negro estelar. "Por razões que são muito difíceis de entender, esses objetos têm resistido às técnicas de medição padrão", disse Richard Mushotzky, professor de astronomia na UMCP.

Depois de analisar as observações do RXTE, os astrônomos encontraram alterações específicas no brilho que ajudaram a determinar que o M82 X-1 mede, aproximadamente, 400 massas solares. Como o gás é atraído na direção de um buraco negro, ele se aquece e emite raios-X. As variações no brilho de raios-X refletem as mudanças que ocorrem no gás. A maioria das flutuações mais rápidas acontece perto do limiar do “horizonte de eventos” do buraco negro, um ponto em que nada, nem a mesmo a luz, pode escapar.

Os astrônomos chamam essas pulsações rítmicas de “oscilações quase-periódicas”, ou QPOs, da sigla em inglês. Para buracos negros estelares, os astrônomos estabeleceram que quanto maior a massa, mais lenta as QPOs, mas eles não tinham certeza se o que estavam vendo a partir de M82 X-1 poderia ser uma extensão desse padrão. Ao analisar seis anos de dados do RXTE, a equipe localizou variações de raios-X que se repetem de maneira confiável, permitindo aos astrônomos o uso destas relações comprovadas para determinar as massas dos buracos negros de massa estelar. Os resultados do estudo foram publicados na edição online da revista Nature no dia 17 agosto.