A órbita mais próxima entre uma estrela e um buraco negro já visto foi descoberta.
Este binário extraordinariamente próximo encontra-se em 47 Tucanae, um denso conjunto de estrelas à beira da Via Láctea.
Este binário contém uma anã branca, uma estrela de baixa massa que esgotou a maior parte ou a totalidade do seu combustível nuclear, e um buraco negro de massa estelar.
Dados de raios X de Chandra forneceram informações sobre a presença da anã branca eo período de sua órbita em torno do buraco negro.
Este gráfico caracteriza a impressão de um artista de uma estrela encontrada na órbita a mais próxima conhecida em torno de um buraco negro , como relatado em nossa liberação de imprensa a mais atrasada . Esta descoberta foi feita usando dados do Observatório de Raio X da Chandra da NASA ( mostrados na inserção onde os raios X baixos, médios e de alta energia são coloridos vermelho, verde e azul respectivamente), além do telescópio NuSTAR da NASA e do Australia Telescope Compact Array.
Os astrônomos encontraram este emparelhamento estelar extraordinariamente estreito no conjunto globular chamado 47 Tucanae, uma densa coleção de estrelas localizadas nos arredores da Via Láctea , a cerca de 14.800 anos-luz da Terra.
Esta fonte particular, conhecida como X9, tem sido de interesse para os cientistas por muitos anos. Até um par de anos atrás, os astrônomos achavam que X9 continha um anão branco puxando material de uma estrela companheira como o Sol. (Os astrônomos chamam um par de objetos que orbitam entre si um sistema de 'binário' ). No entanto, uma equipe de cientistas, em 2015 usou dados de rádio para mostrar que X9 provavelmente consistiu em vez de um buraco negro puxando o gás de uma companheira anã branca. Esses pesquisadores previram que a anã branca levaria apenas cerca de 25 minutos para orbitar o buraco negro.
Novos dados de Chandra provavelmente verificam esta hipótese e revelam que os raios X mudam periodicamente durante cerca de 28 minutos. Além disso, os dados de Chandra mostram evidências de grandes quantidades de oxigênio no sistema, uma característica para a presença de uma anã branca. Portanto, um caso forte pode ser feito que a estrela companheira é uma anã branca, que seria então orbitando o buraco negro em apenas cerca de 2,5 vezes a separação entre a Terra e a Lua.
Como visto na ilustração do artista, a anã branca está tão perto do buraco negro que grande parte de seu material está sendo puxado para longe. Se continuar a perder massa, esta anã branca pode evoluir para algum tipo exótico de planeta ou evaporar completamente.
A fim de fazer um pareamento tão próximo, uma possibilidade é que o buraco negro esmagado em uma estrela gigante vermelha, e então o gás das regiões exteriores da estrela foi ejetado do binário. O núcleo remanescente do gigante vermelho se transformaria em um anão branco, que se tornaria um companheiro binário para o buraco negro. A órbita do binário teria encolhido à medida que as ondas gravitacionais foram emitidas, até que o buraco negro começou a puxar material da anã branca. As ondas gravitacionais atualmente produzidas por X9 têm uma freqüência que é muito baixa para ser detectada pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO). Poderia ser potencialmente detectado com futuros observatórios de ondas gravitacionais no espaço.
Uma explicação alternativa para as observações é que o binário contém uma estrela de nêutrons , em vez de um buraco negro, que está girando mais rápido quando puxa material de um companheiro anão branco através de um disco. Este processo pode levar à estrela de nêutrons girando em torno de seu eixo milhares de vezes a cada segundo. Alguns desses objetos, chamados pulsares de milisegundo de transição , foram observados perto do final desta fase de fiação. Os autores não favorecem esta possibilidade, uma vez que os pulsares de milisegundo de transição possuem propriedades não vistas em X9, tais como variabilidade extrema em raios X e comprimentos de onda de rádio. No entanto, eles não podem refutar esta explicação.
Além de Chandra, o telescópio NuSTAR da NASA, que observa os raios X de energia mais alta, eo radiotelescópio Telescope Compact Array da Austrália foram usados para fazer essa descoberta.
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