O artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics apresenta o primeiro estudo no qual foram determinadas a massa e configuração de tal objeto.
Enxames globulares são constituídos por sistemas estelares extremamente densos que contêm um grande número de estrelas ligadas entre si pela gravidade e girando à volta do centro galáctico. Estes sistemas, como regra, são muito antigos. Por exemplo, o enxame globular NGC 6397, escolhido pelos autores para o estudo, é pouco mais jovem que nosso Universo. Além disso, é um dos enxames globulares mais próximos da Terra – localiza-se a 7.800 anos-luz de distância de nós e possui um núcleo muito comprimido.
De início, os astrônomos esperavam encontrar no centro de enxame NGC 6397 um buraco negro de massa intermediária – o tão esperado "elo perdido" entre os buracos negros supermassivos, que são milhões de vezes mais pesados que o Sol e se localizam nos núcleos das galáxias, e os buracos negros de massa estelar, que surgem após o colapso de uma estrela massiva. A própria existência de tais objetos é tema de animada discussão no meio científico, sendo o centro do NGC 6397 um dos candidatos para verificação dessa hipótese.
"Descobrimos provas convincentes da existência de uma massa invisível no núcleo denso do enxame globular, mas ficamos espantados ao descobrir que essa massa adicional não era 'pontual', o que poderia se esperar de um buraco negro solitário, mas sim prolongado – até vários por cento do tamanho do enxame", disse um dos autores do estudo, Eduardo Vitral, do Instituto de Astrofísica de Paris, França, segundo comunicado da NASA.
Sabe-se que quanto maior é a massa em algum lugar, mais rápido se movem as estrelas à volta dele. Durante vários anos, o telescópio Hubble registrou os parâmetros exatos das estrelas no enxame NGC 6397, que posteriormente foram comparados com as medições do movimento próprio das estrelas fornecidas pelo observatório Gaia.
"Aplicamos a teoria de evolução estelar e descobrimos que a maior parte da massa adicional que observamos era em forma de buracos negros", explicou outro autor do estudo, Gary Mamon.
Amplitudes e formas das órbitas estelares mostraram que o centro do enxame NGC 6397 esconde um enxame de pequenos buracos negros, que alternadamente descem ao centro e, empurrados uns pelos outros, se dispersam à periferia do enxame.
Tal "pinball gravitacional", segundo opinião dos cientistas, às vezes resulta em fusão de buracos negros individuais no centro do enxame – evento que deve emitir no espaço ondulação em forma de ondas gravitacionais.