A revista acadêmica internacional Science e o Research in Astronomy and Astrophysics publicaram conjuntamente, em 19 de fevereiro, artigos com as últimas medições precisas do Cygnus X1, o primeiro buraco negro de classe estelar já descoberto. Três equipes científicas da Austrália, Estados Unidos e China fizeram independentemente as medidas e limites mais precisos sobre a distância, massa, giro e a evolução de um buraco negro, e descobriram que este sistema contém um buraco negro com massa 21 vezes do Sol e uma velocidade de rotação próxima à velocidade da luz.
Este é o único sistema binário de raios X com uma massa do buraco negro de mais de 20 vezes a massa do Sol e com uma rotação tão rápida que foi descoberta e confirmada pelos humanos até agora. O pesquisador do “Observatório Astronômico Nacional da Academia de Ciências da China (NAOC, na sigla em inglês), Gou Lijun, e os estudantes Zhao Xueshan e Zheng Xueying são co-autores do artigo publicado em na revista Science, e como primeiro autor e correspondentes do artigo publicado em Research in Astronomy and Astrophysics, sobre a medição precisa da rotação do buraco negro.
Os buracos negros sempre foram um dos grandes mistérios do universo.
Quando algumas estrelas maciças ficam sem energia para suas reações de fusão nuclear, seus núcleos decaem dramaticamente, e quando sua massa chega a ser cerca de três vezes a massa do Sol, elas formam em uma singularidade (termo científico para o centro do buraco negro) e se tornam buracos negros. Devido à sua densidade e gravidade extremamente alta do buraco negro, mesmo sendo a luz, ela não pode escapar do campo gravitacional dela.
Os buracos negros são amplamente classificados de acordo com as suas massas como buracos negros de classe estelar (até 100 vezes a massa do Sol), buracos negros de massa intermediária (100-100.000 vezes a massa do Sol), e buracos negros supermassivos (acima de 100.000 vezes a massa do Sol). Os buracos negros de classe estelar são formados pela morte de estrelas maciças e estão espalhados pelo universo.
Histórico do processo científico da medição precisa da massa e velocidade de rotação do Cygnus X1
A primeira tentativa de medir com precisão a natureza do buraco negro foi feita em 2011, quando Gou Lijun e colaboradores chegaram a resultados que colocaram o sistema de buraco negro a uma distância de 6.067 anos-luz da Terra, uma massa de 14,8 vezes a massa do Sol, e descobriram que o horizonte de evento (event horizon) do buraco negro estava girando a 72% da velocidade da luz. Mas dois anos depois, o satélite Gaia da Agência Espacial Européia foi lançado e a medição do Cygnus X1 resultou que ela pode estar um pouco mais longe, a cerca de 7.100 anos-luz.
A diferença entre os dois resultados foi grande. Posteriormente, uma equipe da Austrália mediu e confirmou a distância do Cygnus X1 novamente. Combinando os dados anteriores, ele veio com uma distância atualizada de 7240 anos-luz para o buraco negro Cygnus X1, que é quase idêntica à distância dada pelo satélite Gaia.
Gou Lijun explica do porquê do desvio nos cálculos anteriores: “Houveram alguns fatores que não consideramos no cálculo da distância, como o erro causado pelos efeitos gerados pelo fluxo de jato. Depois de levar em conta esses efeitos, acabamos obtendo resultados compatíveis aos do satélite Gaia”.
Gou Lijun disse que um estudo detalhado da natureza dos buracos negros tem sido um tema de pesquisa chave para a equipe. “Entre os mais de 20 sistemas de buracos negros identificados até agora, fizemos medições completas de mais de 10 deles, mas a precisão das medições de alguns sistemas ainda não é muito alta, esperamos também em fazer medições mais precisas com meios de multibanda (multiband em inglês) no futuro”.
Fonte: People’s Daily
