Astrónomos descobrem estrelas ‘invisíveis’ tão escuras que não conseguimos vê-las

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Em Julho e Agosto de 2016, os astrónomos notaram algo realmente estranho nos dados do observatório espacial Gaia. Uma estrela distante estranhamente brilhou, depois escureceu. Algumas semanas depois, voltou a brilhar e a escurecer novamente.

Esse comportamento estranho não era por causa de qualquer coisa que a estrela estivesse fazendo; antes, a gravidade de um objeto invisível entre nós e estava distorcendo o tecido do espaço-tempo, ampliando a luz da estrela à medida que ela passava.

Agora, os astrónomos descobriram o que é esse objecto invisível: uma estrela binária a 2.544 anos-luz de distância que é tão fraca que não conseguimos vê-lo. No entanto, com base na maneira como a gravidade da estrela amplia a luz, os astrónomos foram capazes de calcular a massa, a distância e a órbita do sistema.

Essas técnicas, dizem eles, poderiam ser uma maneira de localizar outros objectos maciços escondidos na Via Láctea – como os milhões estimados de buracos negros solitários em massa estelar por aí.

A grande pista sobre a natureza do sistema, segundo uma equipe de astrónomos, foi o repetido brilho e escurecimento do objecto fonte. O evento já foi nomeado Gaia16aye.

“Se você tiver uma única lente, causada por um único objecto, haverá apenas um aumento pequeno e constante do brilho e haverá um declínio suave à medida que a lente passa na frente da fonte distante e depois se afasta”. astrónomo Łukasz Wyrzykowski da Universidade de Varsóvia, na Polónia.

“Nesse caso, não apenas o brilho da estrela diminuiu acentuadamente, mas depois de algumas semanas, voltou a brilhar, o que é muito incomum. Durante os 500 dias de observação, vimos o brilho e o declínio cinco vezes . “

Isso sugeria um objecto binário produzindo o que é conhecido como micro-lente gravitacional; um efeito previsto por Einstein, que ocorre quando a gravidade de um objecto em primeiro plano faz com que o espaço-tempo se dobre, ampliando algo por trás dele.

Em escalas maiores, isso nos permite estudar objectos distantes, mas as lentes menores também podem ser úteis.

No caso de Gaia16aye, os micro-lentes eram uma rede complexa de regiões de alta ampliação. As fontes de segundo plano passadas por essas regiões brilharão rapidamente e imediatamente escurecerão novamente à medida que a região seguir em frente.

Um estudo cuidadoso desses padrões no evento de micro-lente Gaia16aye revelou um sistema binário de estrelas chamado 2MASS19400112 + 3007533, duas estrelas anãs vermelhas com 57% e 36% da massa do Sol. Eles orbitam um centro de gravidade mútuo a cada 2,88 anos terrestres.

“Não vemos esse sistema binário, mas ao ver apenas os efeitos que ele criou ao actuar como uma lente em uma estrela de fundo, fomos capazes de contar tudo sobre ele”, disse o astrónomo Przemek Mróz, ex-Universidade. de Varsóvia e agora no Instituto de Tecnologia da Califórnia.

“Poderíamos determinar o período de rotação do sistema, as massas de seus componentes, sua separação, a forma de suas órbitas – basicamente tudo – sem ver a luz dos componentes binários”.

A equipe espera que essas técnicas os ajudem a encontrar buracos negros de massa estelar solitários – um dos objectivos da ferramenta automatizada que procura estrelas brilhantes e escuras nos dados de Gaia.

No momento, conhecemos algumas dezenas desses buracos negros. Nós os identificamos quando eles interagem com as coisas no espaço ao seu redor, como quando estão activamente comendo uma estrela ou quando estão em um par binário com uma estrela comum.

Até o momento, no entanto, os buracos negros adormecidos de lobo solitário permaneceram indescritíveis. Mas se pudermos encontrar estrelas anãs vermelhas invisíveis que combinadas são menores que a massa do Sol, essas técnicas podem revelar buracos negros de massa estelar, que geralmente são aceites como tendo um limite inferior de cerca de cinco vezes a massa do Sol.

Fonte: ScienceAlert

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