Mistério? Astrônomos encontraram um objeto no espaço e não sabem dizer o que é!
Astrônomos encontram um objeto que pode ser o menor buraco negro já encontrado ou a maior estrela de nẽutrons já observada. O mistério é que ainda não fazem ideia de qual objeto pode ser.
Desde o final do século passado, astrônomos já sabem como objetos compactos como buracos negros e estrelas de nêutrons se formam. Quando estrelas massivas chegam ao final de sua vida, elas entram em um colapso chamado supernova. O remanescente do colapso é um objeto compacto.
Durante o final de sua vida, camadas de gás são liberadas criando uma verdadeira obra de arte cósmica. Geralmente, essas camadas de gás formam uma estrutura de gás e poeira. No centro dessas estruturas, pode ter o remanescente que o colapsou gerou e obter informações sobre o processo.
Um artigo publicado na revista Science mostrou os resultados do estudo de um pulsar que orbitava um ponto. Ao estudar a interação gravitacional entre o pulsar e o ponto, encontraram que ali havia uma massa de cerca de 2.35 vezes a massa do Sol. Algo muito pequeno para ser um buraco negro mas muito grande para ser uma estrela de nêutrons.
Supernova
Estrelas passam sua vida inteira na sequência principal. A sequência principal representa as estrelas que estão queimando hidrogênio em hélio, ou seja, queimando seu combustível. Por causa da pressão de radiação criada, há um equilíbrio entre essa pressão que empurra para fora com a gravidade que empurra para dentro.
No entanto, ao final de sua vida quando o combustível acaba, a estrela começa a perder camadas de gás até colapsar. Esse colapso é chamado de supernova tipo IIa. Geralmente, durante uma supernova do tipo IIa grande quantidade de energia é liberada.
Remanescente estelar
Durante a supernova, o centro da estrela supergigante vermelha colapsa sob a própria gravidade. Dependendo da massa, o colapso resultará em um objeto compacto que pode ser uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Estrelas menos massivas, como o Sol, se tornam anãs brancas.
Se uma estrela tiver entre 2,5 a 3 vezes a massa do Sol, ela pode se tornar uma estrela de nêutrons. Mas caso ela tiver acima de 5 massas solares, é provável que ela se torne um buraco negro estelar. Importante notar que durante o processo, a estrela perde matéria então o objeto final não tem a mesma massa da estrela.
Estrela de nêutrons ou buraco negro?
Por causa da perda de massa durante o processo de supernova, as estrelas de nêutrons mais pesadas geralmente atingem cerca de 2.2 massas solares. Já os menores buracos negros possuem quase 5 massas solares. Geralmente, é através da massa final do objeto compacto que ajuda a classificar o tipo de objeto.
No entanto, há um intervalo entre cerca de 2.2 a 5 massas solares onde a Física não consegue explicar exatamente como um objeto compacto chegaria nesse intervalo. Físicos teóricos e observacionais tentam explicar o que acontece nesse intervalo que parece um buraco na classificação de objetos compactos.
Pulsar PSR J0514-4002E
Encontrar um objeto compacto nesse intervalo foi o que aconteceu com um time do Instituto Max Planck na Alemanha. Ao estudar o pulsar PSR J0514-4002E, eles perceberam que havia uma interação gravitacional com um ponto que possuía cerca de 2.3 massas solares. Por não ter emissão eletromagnética, o grupo concluiu se tratar de um objeto compacto.
O time observava o pulsar através do telescópio de observação em ondas de rádio MeerKAT. O pulsar está localizado a 39.500 anos-luz de distância e o grupo conseguiu medir a posição e quão rápido o pulsar girava. Através das observações encontraram um objeto que não se encaixa nem como estrelas de nêutrons, nem como buraco negro.
Companheiros por um acaso
Além disso, ao observar a dinâmica e órbita dos dois objetos, o grupo estimou que o objeto desconhecido não é o companheiro original do pulsar. Possivelmente, os dois começaram a interação gravitacional devido ao local que ambos estão localizados. A região é extremamente densa com estrelas e objetos compactos.
Não seria difícil que um buraco negro ou estrela de nêutron tenha se formado nessa região chamada de aglomerado globular. Durante a dinâmica complexa do aglomerado, os dois podem ter sido pegos pela raio de interação do outro. Isso explicaria a velocidade alta com que a estrela de nêutrons gira.
Mistério continua
O objeto de 2.3 massas solares permanece um mistério e ainda não é possível classificá-lo como estrela de nêutrons ou buraco negro. Caso for confirmado como uma estrela de nêutrons, é a mais massiva já observada. Se for confirmado como um buraco negro, é o menor buraco negro observado.
Independente da classificação, a observação quebra um recorde de uma forma ou de outra. Porém, até o momento o mistério do objeto e como ele pode ter sido formado permanecem como incógnitas.