Os buracos negros estão entre os objetos mais misteriosos do Universo. Mas eles têm uma coisa em comum - a maioria dos buracos negros que encontramos caem em duas categorias: pequenos (buracos negros estelares com a massa algumas vezes maiores do que o nosso Sol); ou buracos negros supermassivos (que pesam o equivalente a trilhões de sóis).
Mas os pesquisadores acabam de anunciar mais uma evidência de um novo tipo de buraco negro, chamado de "buraco negro de massa intermediária", pesando moderados 2.200 sóis, e escondido em um denso aglomerado de estrelas.
Os pesquisadores haviam previsto anteriormente que esses buracos negros de massa intermediária (BNMI), pesando entre 100 a 10.000 sóis, poderiam existir em nosso Universo.
Mas os astrônomos poucas vezes viram candidatos a BNMI, por isso esta nova observação é muito emocionante.
Acredita-se que os buracos negros de médio porte contêm algumas pistas importantes sobre como os buracos negros supermassivos que vemos nos centros de galáxias hoje acabaram ficando tão grandes - algo que não pode ser facilmente explicado pela nossa compreensão atual da física.
"Queremos encontrar buracos negros de massa intermediária, porque eles são o elo perdido entre buracos negros de massa estelar e os supermassivos", disse o pesquisador Bulent Kiziltan do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.
"Eles podem ser as sementes primordiais que se transformaram nos monstros que vemos hoje nos centros de galáxias."
O novo buraco negro de massa intermediária foi flagrado escondido no centro do aglomerado globular de estrelas conhecido como 47 Tucanae.
47 Tucanae está localizado a apenas 13.000 anos-luz da Terra - relativamente próximo, em termos espaciais - e contém a constelação do sul Tucanae, o tucano.
O aglomerado estelar contém milhares de estrelas, e cerca de duas dúzias de pulsares, em uma esfera de apenas 120 anos-luz de diâmetro, e os pesquisadores têm procurado por sinais de um buraco negro em seu centro.
Pensa-se que os buracos negros se formam quando estrelas colapsam-se no final de suas vidas, assim com tantas estrelas amontoadas em um espaço ultra denso.
Mas, detectar um buraco negro em um aglomerado globular é mais difícil do que parece, porque os buracos negros têm uma gravidade tão intensa que eles sugam a matéria sem permitir que qualquer luz visível escape - daí o nome "negro".
Normalmente, os astrônomos detectam buracos negros, observando os raios-X que atiram-se para fora do disco quente de material que envolve os buracos negros.
Mas o método só funciona quando os buracos negros estão se alimentando ativamente com o gás nas proximidades. Uma vez que o centro de 47 Tucanae está livre de gás, qualquer buraco negro em seu centro morreria efetivamente de fome, fazendo com que o buraco negro permaneça oculto.
Outra estratégia seria a de detectar o buraco negro devido à sua influência sobre estrelas próximas - foi assim que conseguimos detectar o buraco negro no centro da nossa galáxia -, mas como 47 Tucanae é tão denso, isso não funcionaria.
"Buracos negros de massa intermediária tem sido caçados [em aglomerados globulares] por muitas décadas", disse Kiziltan ao Space.com. "Mas nós não temos sido capazes de encontrar um de forma conclusiva."
No novo estudo, a equipe teve duas abordagens diferentes para finalmente confirmar o BNMI. Em primeiro lugar, eles monitoraram o movimento global de estrelas em todo o aglomerado, em vez de apenas olhar para um ou dois.
A equipe observou que algo denso estava agindo como um 'colher' cósmica que mexia a panela de estrelas, causando nelas um efeito estilingue, aumentando suas velocidades e distâncias. A explicação mais provável para esta atividade seria um buraco negro.
Eles apoiaram-se nestas observações, olhando para os pulsares dentro do aglomerado de estrelas - pulsares são restos de estrelas mortas (geralmente estrelas de nêutrons) que enviam explosões brilhantes de sinais de rádio.
Os pulsares em 47 Tucanae também entraram na dança cósmica - algo que não pode ser explicado a menos que houvesse um buraco negro no meio deles.
Usando modelos de computador, eles foram capazes de calcular que o aglomerado estelar globular deve conter um buraco negro de massa intermediária no seu interior.
Combinadas, as evidências sugerem a presença de um BNMI pesando cerca de 2.200 massas solares - tendo em conta a margem de erro, o intervalo superior de seus cálculos sugerem que poderia ter até 3.700 massas solares, e não seria tão massivo quanto 1.400 massas solares.
Todos esses números colocá-lo de forma segura dentro dos critérios de um BNMI.
Os pesquisadores vão continuar a estudar este novo tipo de buraco negro para obter alguns insights sobre como ele funciona. Mas eles acreditam que a técnica poderia ser usada para encontrar mais BNMIs no Universo - dado o tempo que este buraco negro escapou detecção, a equipe sugere que muitos outros aglomerados globulares poderiam estar escondendo esses devoradores estelares.
Quanto mais descobrimos, mais próximo chegaremos a compreender como os buracos negros supermassivos vieram a existir - e esperamos resolver alguns dos outros mistérios que cercam a forma com que os buracos negros funcionam.
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Graduado em Física pela UEPB. Mestre em física com ênfase em Cosmologia pela UFCG. Possui experiência na área de divulgação científica com ênfase em astronomia, astrofísica, etnoastronomia, astrobiologia, cosmologia, biologia evolutiva e história da ciência. Possui experiência na área de docência em informática e Física. Artista plástico. Fundador do Projeto Mistérios do Universo. Membro da Associação Paraibana de Astronomia e da Sociedade Astronômica Brasileira. Pai, nerd, colecionador, aficionado pela arte, por livros, pela ciência, pela astronomia e pelo Universo.