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Por duas décadas, os cientistas observaram um objeto alongado chamado X7 perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea e se perguntaram o que era. Foi retirado de uma estrutura maior nas proximidades? Sua forma incomum foi resultado de ventos estelares ou foi moldada por jatos de partículas do buraco negro?
Agora, tendo examinado a evolução de X7 usando 20 anos de dados coletados pela Galactic Center Orbit Initiative, astrônomos do UCLA Galactic Center Group e do Keck Observatory propõem que poderia ser uma nuvem de poeira e gás que foi ejetada durante a colisão de duas estrelas.
Com o tempo, eles relatam, o X7 se esticou e está sendo separado à medida que o buraco negro o arrasta para mais perto, exercendo sua força de maré sobre a nuvem. Eles esperam que, nas próximas décadas, o X7 se desintegre e o gás e a poeira de que é composto acabem sendo atraídos para o buraco negro, chamado Sagitário A*, ou Sgr A*.
O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.
“Nenhum outro objeto nesta região mostrou uma evolução tão extrema”, disse Anna Ciurlo, pesquisadora assistente da UCLA e principal autora do artigo. “Ele começou em forma de cometa e as pessoas pensaram que talvez tivesse essa forma de ventos estelares ou jatos de partículas do buraco negro. Mas, ao segui-lo por 20 anos, vimos que ele se tornava mais alongado. Algo deve ter colocado esta nuvem em seu caminho particular com sua orientação particular.”
X7 tem uma massa de cerca de 50 Terras e está em um caminho orbital em torno de Sgr A* que levaria 170 anos para ser concluído.
Mas isso pode nunca acontecer. Com base em sua trajetória, a equipe estima que X7 fará sua aproximação mais próxima de Sgr A* por volta do ano de 2036, e então provavelmente espiralará em direção a Sgr A* e desaparecerá.
“Prevemos que as fortes forças de maré exercidas pelo buraco negro galáctico acabarão por separar X7 antes de completar uma órbita”, disse o coautor Mark Morris, professor de física e astronomia da UCLA.
As forças de maré são a atração gravitacional que faz com que um objeto que se aproxima de um buraco negro se estique; o lado do objeto mais próximo do buraco negro é puxado com muito mais força do que a extremidade oposta.
X7 mostra algumas das mesmas propriedades que os outros estranhos objetos empoeirados que orbitam Sgr A*. Esses chamados objetos G parecem gás, mas se comportam como estrelas. Mas a forma e a velocidade de X7 mudaram mais dramaticamente do que os objetos G. À medida que acelera em direção ao buraco negro, o X7 está se movendo rapidamente, atingindo velocidades de até 700 milhas por segundo.
“É emocionante ver mudanças significativas na forma e na dinâmica de X7 com tantos detalhes em uma escala de tempo relativamente curta, pois as forças gravitacionais do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea influenciam esse objeto”, Randy Campbell, coautor do papel e as operações científicas lideradas no Observatório Keck, disse em um comunicado.
Embora a origem do X7 ainda seja objeto de debate, a descoberta sugere que ele surgiu após a colisão de duas estrelas.
“Uma possibilidade é que o gás e a poeira de X7 tenham sido ejetados no momento em que duas estrelas se fundiram”, disse Ciurlo. “Neste processo, a estrela fundida está escondida dentro de uma camada de poeira e gás, que pode se encaixar na descrição dos objetos G. E o gás ejetado talvez tenha produzido objetos do tipo X7”.
A fusão de duas estrelas é muito comum, especialmente quando estão perto de buracos negros, disse Ciurlo.
“Este é um processo muito confuso: as estrelas circulam umas às outras, se aproximam, se fundem e a nova estrela fica escondida em uma nuvem de poeira e gás”, disse ela. “X7 pode ser a poeira e o gás ejetados de uma estrela fundida que ainda está em algum lugar.”
As descobertas são a primeira estimativa da órbita levemente elíptica de X7 e a análise mais robusta até o momento das mudanças notáveis em sua aparência, forma e comportamento. A equipe de pesquisa continuará a usar o Observatório Keck para monitorar as mudanças dramáticas de X7 à medida que o poder da gravidade do buraco negro o separa.
“É um privilégio poder estudar o ambiente extremo no centro de nossa galáxia”, disse Campbell no comunicado. “Este estudo só pode ser feito usando as excelentes capacidades de Keck e realizado no muito especial e reverenciado Maunakea, com honra e respeito ao mauna.”
FONTE:
https://newsroom.ucla.edu/releases/X7-debris-cloud-near-supermassive-black-hole
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