Muitos buracos negros detectados até o momento parecem fazer parte de sistemas binários que compreendem um buraco negro e um objeto secundário — como uma estrela, uma estrela de nêutrons muito mais densa ou outro buraco negro — que giram em espiral um ao redor do outro, atraídos pela gravidade do buraco negro para formar um par orbital.
Em um novo estudo publicado na Nature, físicos do MIT e Caltech relatam que observaram um "triplo buraco negro" pela primeira vez.
O novo sistema contém um buraco negro central no ato de consumir uma pequena estrela que está girando em espiral muito perto do buraco negro, a cada 6,5 dias — uma configuração semelhante à maioria dos sistemas binários. Mas, surpreendentemente, uma segunda estrela também parece estar circulando o buraco negro, embora a uma distância muito maior. Os físicos estimam que esse companheiro distante orbita o buraco negro a cada 70.000 anos.
Uma representação artística do sistema binário a partir de raios X do buraco negro V404 Cygnus
© Foto / Jorge Lugo
A descoberta da equipe, no entanto, sugere que se o buraco negro recém-observado resultasse de uma supernova típica, a energia que ele teria liberado antes de colapsar teria expulsado quaisquer objetos ligados fracamente em seus arredores. A segunda estrela externa, então, não deveria estar por aí.
Em vez disso, a equipe suspeita que o buraco negro se formou por meio de um processo mais suave de "colapso direto", no qual uma estrela simplesmente cede sobre si mesma, formando um buraco negro sem um último flash dramático. Uma origem tão suave que dificilmente perturbaria quaisquer objetos ligados e distantes.
"Achamos que a maioria dos buracos negros se forma a partir de explosões violentas de estrelas, mas essa descoberta ajuda a questionar isso", diz o autor do estudo Kevin Burdge. "Este sistema é super empolgante para a evolução do buraco negro e também levanta questões sobre se há mais triplos por aí."
A descoberta do triplo buraco negro (que possui cerca de quatro bilhões de anos) ocorreu quase por acaso. Os físicos o encontraram enquanto olhavam pelo Aladin Lite, um repositório de observações astronômicas, agregadas de telescópios no espaço e em todo o mundo.
A equipe estava procurando dentro da galáxia da Via Láctea por sinais de novos buracos negros. Por curiosidade, Burdge revisou uma imagem de V404 Cygni — um buraco negro a cerca de 8.000 anos-luz da Terra que foi um dos primeiros objetos a ser confirmado como um buraco negro, em 1992 — e identificou duas manchas de luz, surpreendentemente próximas uma da outra. Entretanto, a estrela externa está 3.500 vezes mais distante do buraco negro do que a Terra está do Sol.