Esta descoberta, baseada em dados coletados pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), nos ajuda a entender como as estrelas sobrevivem em ambientes onde a gravidade é extrema e pode abrir caminho para a detecção de planetas próximos a Sagittarius A*.
"Os buracos negros não são tão destrutivos quanto pensávamos", afirma Florian Peißker, pesquisador da Universidade de Colônia (Alemanha) e principal autor do estudo publicado hoje na Nature Communications. As estrelas binárias, ou seja, pares de estrelas orbitando uma em torno da outra, são muito comuns no Universo, mas nunca haviam sido encontradas próximas a um buraco negro supermassivo, cuja intensa gravidade pode tornar os sistemas estelares instáveis.
Esta nova descoberta mostra que algumas binárias podem se desenvolver brevemente, mesmo em condições destrutivas. D9, o nome da estrela binária recém-descoberta, foi detectada justamente a tempo: estima-se que ela tenha apenas 2,7 milhões de anos, e a forte força gravitacional do buraco negro vizinho provavelmente a fará se fundir em uma única estrela em apenas um milhão de anos, um período muito curto para um sistema tão jovem.
"Esta é apenas uma breve janela de tempo na escala cósmica para observar tal sistema binário - e conseguimos", explica Emma Bordier, coautora do estudo, pesquisadora da Universidade de Colônia e ex-aluna do ESO.
Por muitos anos, os cientistas também acreditaram que o ambiente extremo próximo a um buraco negro supermassivo impedia a formação de novas estrelas. Várias estrelas jovens descobertas próximas a Sagittarius A* refutaram essa hipótese.
Esta animação mostra como as duas estrelas do sistema D9 orbitam uma em torno da outra, envoltas em uma nuvem de gás e poeira. A linha azul indica a órbita do sistema binário ao redor de Sagittarius A*, o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea.
D9 é a primeira estrela binária descoberta próxima a um buraco negro supermassivo. Sua formação e sobrevivência nesse ambiente extremo significam que os buracos negros não são tão destrutivos quanto se pensava.
D9 é a primeira estrela binária descoberta próxima a um buraco negro supermassivo. Sua formação e sobrevivência nesse ambiente extremo significam que os buracos negros não são tão destrutivos quanto se pensava.
A descoberta da jovem estrela binária mostra agora que até mesmo pares estelares podem se formar nessas condições difíceis. "O sistema D9 mostra sinais claros da presença de gás e poeira ao redor das estrelas, sugerindo que pode ser um sistema estelar muito jovem que deve ter se formado próximo ao buraco negro supermassivo", explica o coautor Michal Zajaček, pesquisador da Universidade Masaryk, na República Tcheca, e da Universidade de Colônia.
A nova binária foi descoberta em um denso aglomerado de estrelas e outros objetos orbitando ao redor de Sagittarius A*, chamado "aglomerado S". Os objetos mais enigmáticos desse aglomerado são os objetos G, que se comportam como estrelas, mas se assemelham a nuvens de gás e poeira.
Foi ao observar esses objetos misteriosos que a equipe descobriu um fenômeno surpreendente em D9. Os dados obtidos com o instrumento ERIS do VLT, combinados com dados de arquivo do instrumento SINFONI, revelaram variações recorrentes na velocidade da estrela, indicando que D9 era, na verdade, duas estrelas orbitando uma em torno da outra. "Pensei que minha análise estava errada", explica Florian Peißker, "mas o modelo espectroscópico cobriu cerca de quinze anos, e ficou claro que essa detecção era, de fato, a primeira binária observada no aglomerado S."
Esses resultados lançam uma nova luz sobre o que poderiam ser os misteriosos objetos G. A equipe sugere que eles podem ser uma combinação de estrelas binárias que ainda não se fundiram e materiais residuais de estrelas já fundidas.
Esta animação mostra D9, o primeiro par de estrelas descoberto próximo a Sagittarius A*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Damos um zoom para dentro e para fora do buraco negro e das estrelas individuais que orbitam ao seu redor, depois nos aproximamos de D9, o primeiro sistema estelar binário já descoberto em sua vizinhança.
O vídeo, criado por um artista do observatório e planetário de Brno, mostra como o sistema estelar orbita o buraco negro. Ele também revela a nuvem de gás poeirento na qual o par de estrelas está envolto, sugerindo que se trata de um sistema estelar jovem.
A formação e sobrevivência de um sistema estelar binário nesse ambiente extremo significam que os buracos negros não são tão destrutivos quanto pensávamos.
Esta animação foi possível graças a uma bolsa Junior Star da Fundação Tcheca de Ciência (GM24-10599M).
O vídeo, criado por um artista do observatório e planetário de Brno, mostra como o sistema estelar orbita o buraco negro. Ele também revela a nuvem de gás poeirento na qual o par de estrelas está envolto, sugerindo que se trata de um sistema estelar jovem.
A formação e sobrevivência de um sistema estelar binário nesse ambiente extremo significam que os buracos negros não são tão destrutivos quanto pensávamos.
Esta animação foi possível graças a uma bolsa Junior Star da Fundação Tcheca de Ciência (GM24-10599M).
A natureza precisa de muitos objetos orbitando ao redor de Sagittarius A*, bem como a forma como eles podem ter se formado tão próximos ao buraco negro supermassivo, ainda é um mistério. Mas em breve, a atualização GRAVITY+ do interferômetro do VLT e o instrumento METIS no ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, em construção no Chile, podem mudar o jogo.
Essas duas instalações permitirão que a equipe realize observações ainda mais detalhadas do centro galáctico, revelando a natureza dos objetos conhecidos e, sem dúvida, descobrindo mais estrelas binárias e sistemas jovens.
"Nossa descoberta nos permite especular sobre a presença de planetas, pois eles frequentemente se formam ao redor de estrelas jovens. Parece plausível que a detecção de planetas no centro galáctico seja apenas uma questão de tempo", conclui Florian Peißker.