Estrelas supermassivas sinalizam buracos negros

Cortesia de Science/AAAS

Buraco negro envolvido por disco de gás hidrogênio (vermelho) em simulação que mostra como estrelas se formam em torno do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

Pesquisadores relatam ter descoberto como um aglomerado de estrelas massivas no centro da Via Láctea, a poucos trilhões de quilômetros de um buraco negro supermassivo.

Esse grupo de estrelas ─ cerca de 100 delas, dispostas em um disco alongado ─ desafia teorias de formação de estrelas que prevêem sua formação quando nuvens de hidrogênio coalescem sob a ação de sua força gravitacional.

A gravidade nas proximidades de um buraco negro supermassivo ─ com milhões de vezes a massa do Sol ─ deveria ter estraçalhado essa nuvem como uma gota de tinta num batedor de ovos, antes que tivesse a oportunidade de formar estrelas.

Para tentar resolver esse mistério, pesquisadores da University of St. Andrew e da University of Edinburgh, ambas na Escócia, simularam o destino de uma nuvem de hidrogênio com 10.000 massas solares que, de repente, flutuou nas proximidades de um buraco negro. Verificou-se que, embora uma boa parte da nuvem tivesse sido ejetada (ver imagem), ondas de choque e outras turbulências teriam extinguido um décimo do seu momento angular interno, fazendo com que ela entrasse em órbita ao redor do buraco negro, durante um período suficiente para permitir a formação de estrelas.

Resultados publicados na revista Science explicam porque todas as estrelas observadas são muito mais massivas que o Sol, enquanto que estrelas que se formam em outras regiões do espaço, normalmente têm tamanhos diferentes: a compressão pelo buraco negro aquece o gás e só uma grande massa de gás teria a gravidade necessária para vencer sua própria expansão e colapsar gerando uma estrela.

Pesquisadores não estão certos sobre o que fazer com essas estrelas, que acreditam ter cerca de seis milhões de anos. São muito jovens para terem se formado a grandes distâncias do buraco negro e espiralado em sua direção, comenta Ian Bonnell , autor do estudo e astrofísico de St. Andrews. “Elas realmente não deveriam estar lá, a menos que tivessem se formado nesse local”.

As descobertas coincidem com outras simulações indicando que grandes estrelas tendem a se formar em torno de buracos negros, muito embora haja divergências em relação aos detalhes, avalia Reinhard Genzel, diretor do Instituto Max Plank para Física Extraterrestre, em Garching, Alemanha.

O que as simulações ainda não explicam é a origem de cerca de 25 estrelas massivas distribuídas aleatoriamente ─ ainda mais para dentro do núcleo galáctico ─ que fornecem evidências importantes sobre o buraco negro da Via Láctea.

Suspeita-se que possam ser remanescentes de sistemas binários de estrelas que vagavam pelas proximidades do buraco negro e foram separadas violentamente, sendo uma delas ejetadas para fora da Via Láctea e a outra permanecendo em torno do buraco negro. “Por mais maluca que possa parecer, essa é a opção mais provável” conclui Genzel.