Aglomerado globular de 10 bilhões de anos está sendo dominado por buracos negros

Em artigo publicado na Nature Astronomy, astrônomos identificaram a cerca de 80 mil anos-luz de distância um grupo de buracos negros que está lentamente tomando o local. O aglomerado globular foi descoberto há decadas e é chamado de Palomar 5. Esse acumulado, que tem fluxos de estrelas emitidos por todos os lados, futuramente acabará engolido pelos buracos negros que se aproximam.

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Palomar 5 é um aglomerado globular de 10 bilhões de anos orbitando no halo, a parte mais afastada da nossa galáxia. É menos massivo, só que mais extenso do que os aglomerados típicos, e seu buraco negro foi descrito no estudo.

“O número de buracos negros é aproximadamente três vezes maior do que o esperado a partir da quantidade de estrelas no aglomerado, e isso significa que mais de 20% da massa total do aglomerado é composta de buracos negros”, disse Mark Gieles, astrônomo da Universidade de Barcelona e principal autor do estudo. “Cada um desses buracos tem uma massa de cerca de 20 vezes a massa do Sol e se formaram em explosões de supernovas no final da vida de estrelas massivas, quando o aglomerado ainda era muito jovem”.

A equipe modelou as órbitas e evoluções de cada uma das estrelas do aglomerado, desde a formação até a morte. O grupo entendeu que, inicialmente, o Palomar 5 tinha uma proporção menor de buraco negro para estrela, mas as estrelas tiveram mais facilidade para sair do aglomerado globular do que os buracos negros muito massivos.

Imagem: Giedes e equipe. 2021, Nature Astronomy

Os buracos negros mais massivos afundaram no centro do aglomerado, enquanto outros objetos (estrelas, mas também alguns buracos negros menores) foram ejetados por meio de interações gravitacionais tanto com aqueles buracos negros mais massivos quanto sistemas binários de buracos negros.

“Este trabalho nos ajudou a entender que, embora o aglomerado Palomar 5 seja fofo e tenha as caudas mais brilhantes e mais longas de qualquer aglomerado da Via Láctea, ele não é o único”, explicou Denis Erkal, astrofísico da Universidade de Surrey, no Reino Unido, e coautor do estudo. “Em vez disso, acreditamos que muitos aglomerados igualmente inflados e dominados por buracos negros já se desintegraram nas marés da Via Láctea para formar os finos riachos estelares recém-descobertos”.

Os pesquisadores determinaram que, em um bilhão de anos, pouco antes de o aglomerado se dissolver completamente, ele será dominado pelos buracos negros que estão se reunindo em sua parte central. Sem dúvida, este será um final sombrio para o aglomerado, mas talvez seja por isso que tantas estrelas estão saindo de cena antes do que se esperava.