Gaia pode detectar buracos negros flutuantes passando perto de estrelas na Via Láctea

 

 A coisa com buracos negros é que eles são difíceis de ver. Normalmente, só podemos detectar sua presença quando podemos detectar sua atração gravitacional. E se houver buracos negros desonestos simplesmente viajando por toda a galáxia e não vinculados a outro astronômico luminoso, seria diabolicamente difícil detectá-los. Mas agora temos um novo conjunto de dados em potencial para fazer isso. 

Gaia acaba de lançar seu terceiro conjunto de dados maciço que contém dados de astrometria para mais de 1,5 bilhão de estrelas, cerca de 1% do número total de estrelas na galáxia. De acordo com um novo artigo de Jeff Andrews, da Universidade da Flórida e da Universidade Northwestern, pode ser possível para Gaia detectar perturbações causadas por um buraco negro que interage brevemente com uma das 1,5 bilhão de estrelas do catálogo. Infelizmente, não é muito provável que tal interação realmente tenha ocorrido durante o tempo de observação de Gaia.

Este artigo é o terceiro de uma série que explora potencialmente o uso do tesouro de novos dados de Gaia para encontrar companheiros para algumas de suas estrelas. Estrelas luminosas são a especialidade de Gaia, mas muitas têm “companheiros escuros” que não são tão detectáveis ​​quanto seus parceiros emissores de luz. Nem todos esses companheiros escuros são buracos negros – alguns podem ser estrelas mortas que já queimaram seu suprimento de combustível, mas não eram massivas o suficiente para formar um buraco negro. 

O primeiro artigo analisou como os cientistas poderiam usar os dados de Gaia para coletar assinaturas desses companheiros sombrios. A segunda se concentrou em se os dados contêm dicas de relações orbitais binárias muito longas com períodos orbitais que superam a linha do tempo observacional. Ambos os estudos apontam para análises válidas que alguém certamente fará agora que os dados do Gaia forem divulgados. No entanto, eles não abordam o que é potencialmente o mais interessante de todos os companheiros escuros – os buracos negros.

As estimativas colocam o número de buracos negros na Via Láctea entre 10 milhões e 1 bilhão, entre 0,01% e 1% do provável número total de estrelas na galáxia. Mas a maioria deles é apenas do tamanho de uma estrela e extremamente difícil de detectar usando dados convencionais. Sua atração pode ser perceptível no conjunto de dados do Gaia, no entanto.

O próprio Gaia coleta dados de astrometria, que detectam a posição, movimentos e magnitudes das estrelas. Qualquer interação, por mais fugaz que seja, com um buraco negro, pode afetar qualquer uma dessas métricas. É apenas uma questão de entender o que procurar.

Isso pode não ser tão fácil, como a matemática complexa e as “suposições extremas” que os detalhes dos artigos de Andrews deixam claro. Ele observa que cerca de 300.000 estrelas no catálogo de Gaia estão exibindo eventos de aceleração. No entanto, ele também observa que, com algumas suposições muito gerais sobre o conteúdo de matéria escura da Via Láctea, nenhuma dessas 300.000 acelerações observadas provavelmente se deve a interações com um buraco negro desonesto.

Mas isso não significa que não seja possível detectar tal interação com Gaia. De fato, Andrews acredita que é possível, com mais algumas suposições sobre como a própria galáxia está estruturada. Um buraco negro desonesto interagindo transitoriamente com uma estrela luminosa é apenas um evento raro que provavelmente Gaia não o capturou durante seu período de observação. Mas se outro cientista encontrar evidências de tal interação escondida nos dados ou outra missão no futuro conseguir capturar provas disso, tal descoberta seria uma benção para a ciência dos buracos negros.

Fonte: universetoday.com