Buracos negros "invisíveis" de massa intermediária podem se manifestar, "revivendo" temporariamente anãs brancas voando a uma curta distância deles. Esta é a conclusão a que chegaram os cientistas que publicaram um artigo no Astrophysical Journal.
“É extremamente importante entender quantos desses buracos negros existem no universo. A resposta a esta pergunta nos ajudará a descobrir os segredos do nascimento dos maiores e mais antigos buracos negros supermassivos do Universo. Se algum dia virmos como os buracos negros 'ressuscitam' as anãs brancas, daremos um grande passo nessa direção”, diz Christopher Fragile, do Instituto Kavli de Física Teórica em Santa Bárbara (EUA).
Vida e morte no espaço
Observações das primeiras épocas de vida do Universo mostram que buracos negros supermassivos com massa de vários bilhões de sóis já existiam nas primeiras galáxias do universo, o que seria impossível se começassem a crescer do "zero", como os cientistas acreditavam. Por esse motivo, os astrônomos há muito procuram os chamados "buracos negros de massa intermediária", que podem surgir no curso do colapso direto da matéria e servir como "sementes" para o nascimento de buracos supermassivos.
Hoje os astrônomos sabem da existência de quatro buracos negros desse tipo - o objeto X-2 na galáxia M82, a fonte HLX-1 na constelação de Phoenix "catapultada" da galáxia ESO 243-49, bem como o buraco negro NGC2276-3c na galáxia NGC2276 e o objeto GCIRS 13E na Via Láctea.
Muitos cientistas suspeitam que esses objetos não são realmente buracos negros, uma vez que seus descobridores ainda não podem medir com precisão sua massa e outras propriedades físicas. Fragile e seus colegas criaram uma técnica engenhosa para testar as propriedades de tais objetos usando "estrelas mortas".
As luminárias, semelhantes em tamanho ao Sol, não se transformam em buracos negros ou pulsares nos últimos estágios de sua vida, mas gradualmente "se apagam". Em seu lugar, uma nuvem de gás quente e uma anã branca aparecem - o antigo núcleo superaquecido de uma estrela, consistindo quase inteiramente de hélio e elementos mais pesados.
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Ela continua a brilhar devido ao calor residual e à compressão gravitacional, mas as reações termonucleares dentro dela param completamente, uma vez que as temperaturas e pressões dentro da anã branca são muito baixas para que os núcleos dos elementos pesados comecem a se fundir.
Espaço "lazars"
Anãs brancas, como nota Frágil, muitas vezes surgem nas proximidades de buracos negros no centro das galáxias e em grandes aglomerados globulares. Estudando as consequências de seu encontro aleatório, sua equipe descobriu uma propriedade incomum das anãs brancas que poderia ser usada para procurar buracos negros de massa intermediária.
O fato é que os buracos negros geram forças de maré que fazem com que os objetos que se aproximam deles se estiquem e se contraiam, o que deve aumentar as temperaturas e a densidade da matéria dentro deles para dezenas de bilhões de graus Kelvin e várias toneladas por centímetro cúbico. Em alguns casos, como sugeriram os cientistas, isso será suficiente para reiniciar as reações termonucleares dentro da "estrela morta".
“Para que o interior da anã branca volte a brilhar, é necessário que o buraco negro tenha um tamanho suficientemente 'médio'. Nesse caso, as forças de maré se manifestarão a grandes distâncias, mas o buraco negro não engolirá imediatamente a anã branca ou desaparecerá dentro dela se sua massa for pequena”, continua o astrofísico.
A estrela "renascida", como mostram os cálculos dos cientistas, sintetizará novos elementos de maneira diferente das estrelas comuns e supernovas. Em particular, ele produzirá quantidades incomumente altas de níquel-56 e outros elementos associados ao ferro, o que permitirá que eles sejam identificados de forma única pela observação de supernovas com espectro anômalo.
Até agora, como a Fragile admite, os cientistas não conseguiram encontrar vestígios de tais buracos negros e anãs brancas "renascidas", mas ninguém os procurou propositalmente no passado. Observações de longo prazo e análises de dados já coletados por telescópios, bem como conectar observatórios gravitacionais para buscas por tais objetos, disse ele, ajudarão a encontrá-los nos próximos anos e décadas.
