Uma descoberta recente está desafiando as ideias sobre como estrelas se formam e sobrevivem em ambientes extremos. Astrônomos anunciaram a detecção de um sistema binário próximo ao buraco negro supermassivo Sagittarius A *, no coração da Via Láctea. Nomeado D9, esse par de estrelas apresenta características fascinantes e uma trajetória que está intrigando a comunidade científica.
Sistemas binários, onde duas estrelas orbitam um centro de massa comum, são comuns em toda a galáxia, mas a presença de um par tão perto de um buraco negro supermassivo é um verdadeiro enigma. As forças de maré extremas geradas por Sagitário A* tendem a destruir sistemas binários, desestabilizando suas órbitas ou até mesmo dilacerando as estrelas. Portanto, encontrar um binário tão perto é, no mínimo, surpreendente.
D9 é composto por uma estrela primária com cerca de 2,8 massas solares e uma secundária menor, de aproximadamente 0,73 massas solares. O sistema é jovem, com cerca de 2,7 milhões de anos, e orbita o buraco negro a uma distância média de 6.200 unidades astronômicas — equivalente a menos de um centésimo de um ano-luz. Para comparação, Plutão está a cerca de 40 unidades astronômicas do Sol.
A estabilidade do D9 em um ambiente tão hostil é surpreendente. Os astrônomos acreditam que as interações gravitacionais com Sagitário A* e outros objetos no aglomerado S, uma região densamente povoada de estrelas ao redor do buraco negro, eventualmente levarão à fusão do sistema. Modelos computacionais indicam que em cerca de 1 milhão de anos, as duas estrelas de D9 se fundirão em um único corpo, possivelmente gerando um dos misteriosos “objetos G”, formações empoeiradas associadas a buracos negros supermassivos.
Esse destino iminente é um dos fatores que tornam a descoberta de D9 tão significativa. Ele oferece uma oportunidade única para estudar como estrelas podem se formar, sobreviver e evoluir em ambientes dominados por forças gravitacionais extremas.
Observar o centro galáctico não é tarefa fácil. A região está envolta por densas nuvens de gás e poeira, que bloqueiam a luz visível. Para superar esse obstáculo, os astrônomos forneceram instrumentos de última geração, como o Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS), no Very Large Telescope, e analisaram dados de arquivo do Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared (SINFONI).
Ao longo de 15 anos, os cientistas observaram desvios periódicos para o vermelho e para o azul no espectro de luz emitido por D9. Esses padrões revelaram que as duas estrelas orbitam uma à outra em 372 dias, uma pista crucial para identificar o sistema como binário.
A detecção de D9 desafiou teorias anteriores que descartavam a possibilidade de sistemas binários tão próximos a buracos negros supermassivos. Além disso, ela pode lançar luz sobre a formação de estrelas em ambientes extremos, indicando que processos dinâmicos como o mecanismo de Zeipel-Lidov-Kozai desempenham um papel fundamental.
O mecanismo de Zeipel-Lidov-Kozai, por exemplo, pode explicar como as órbitas de D9 estão sendo alteradas gradualmente pela influência gravitacional de Sagitário A*. Esse processo aumenta a excentricidade orbital, aproximando as estrelas e acelerando sua fusão.
Além disso, a descoberta de D9 levanta a possibilidade de que outros sistemas binários existam perto de Sagittarius A*, ainda não detectados. identificar e estudar esses sistemas pode ajudar a resolver mistérios de longos dados, como a origem dos objetos G e a formação de estrelas massivas no centro galáctico.
À medida que tecnologias como o ERIS avançam, os cientistas terão mais ferramentas para explorar o centro da nossa galáxia. Observações futuras podem revelar outros sistemas binários e fornecer dados ainda mais detalhados sobre D9 e sua evolução. Além disso, a descoberta oferece um laboratório natural para estudar eventos cósmicos raros, como a fusão de estrelas e a dinâmica de sistemas triplos.
No contexto mais amplo, a descoberta de D9 sublinha o quanto ainda temos a aprender sobre o cosmos. O coração da Via Láctea, uma região antes considerada inóspita para a formação estelar, pode ser muito mais dinâmico e complexo do que imaginávamos.
Fontes: https://www.nature.com/articles/s41467-024-54748-3
https://www.eso.org/public/images/eso2418a/
Sobre a imagem: A imagem indica a localização da estrela binária recém-descoberta D9, que orbita Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. É o primeiro par de estrelas já encontrado perto de um buraco negro supermassivo. O recorte mostra o sistema binário conforme detectado pelo espectrógrafo SINFONI no
Very Large Telescope do ESO. Embora as duas estrelas não possam ser discernidas separadamente nesta imagem, a natureza binária de D9 foi revelada pelos espectros capturados pelo SINFONI ao longo de vários anos. Esses espectros mostraram que a luz emitida pelo gás hidrogênio ao redor de D9 oscila periodicamente em direção aos comprimentos de onda vermelho e azul à medida que as duas estrelas orbitam uma à outra.
Créditos da imagem: ESO/F. Peißker et al., S. Guisard
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