O primeiro buraco negro solitário de massa estelar foi descoberto e está vagando despercebido pela nossa galáxia

Astrofísicos estimam que pode haver até um bilhão de buracos negros em nossa galáxia, a maioria dos quais forma sistemas binários — com outra estrela ou com outro buraco negro. Esses pares geralmente podem ser detectados pelo comportamento do companheiro visível ou por ondas gravitacionais. Mas buracos negros solitários sem satélites são extremamente difíceis de detectar. E agora, pela primeira vez, os cientistas conseguiram fazer isso.

Uma representação artística de um buraco negro solitário. Fonte da imagem: FECYT/IAC

Do momento da primeira observação do objeto em 2011 até a publicação dos resultados finais no The Astrophysical Journal, 14 anos se passaram. Para confirmar a descoberta, os pesquisadores coletaram dados de arquivo de 16 telescópios e observaram o objeto ao longo de seis anos usando o Telescópio Espacial Hubble. Nos estágios iniciais, havia a possibilidade de que o objeto pudesse ser uma estrela de nêutrons, tão invisível na luz óptica quanto um buraco negro. Entretanto, após uma longa pesquisa, foi estabelecido que este é de fato o primeiro buraco negro de massa estelar registrado na história.

De acordo com os dados finais, o buraco negro está se movendo pela Via Láctea a uma velocidade de cerca de 51 km/s, sua massa é de cerca de 7,15 massas solares e a distância até ele é de aproximadamente 4.958 anos-luz. E o mais importante, ela está absolutamente sozinha, o que, segundo os cientistas, é um fenômeno extremamente raro.

A descoberta foi possível graças ao efeito de microlente. A forte gravidade do buraco negro distorceu a luz de uma estrela distante ao fundo, fazendo com que ela gradualmente brilhasse e depois desaparecesse. Além disso, o campo gravitacional mudou a posição aparente da estrela no céu. Entretanto, as observações foram complicadas pela presença de uma fonte de luz brilhante próxima, o que criou ruído significativo nos dados. A verificação e a análise dos espectrogramas levaram muitos anos e exigiram o uso de observações de arquivo de 16 observatórios terrestres.

Os dados decisivos vieram dos telescópios espaciais Hubble e Gaia. O objeto de microlente OGLE-2011-BLG-0462 estava localizado a 5.153 anos-luz de distância, e o objeto invisível que ampliou sua luz por 270 dias foi finalmente classificado como um buraco negro de massa estelar (o buraco em si, é claro, não é visível nas imagens mostradas).

Dados observacionais (fonte – estrela de fundo e sua vizinha brilhante). As estrelas marcadas em vermelho são de observações de 2022 e em verde são de 2011. Fonte da imagem: The Astrophysical Journal 2025

«Nossa análise revisada, levando em consideração observações adicionais do Hubble e fotometria atualizada, leva a resultados mais precisos que são totalmente consistentes com nossas conclusões anteriores sobre a natureza do objeto”, observam os autores do estudo.

Busca adicional nas proximidades do objeto a uma distância de até 2000 UA. não revelou nenhum companheiro com massa maior que 0,2 massas solares, o que nos permitiu finalmente confirmar a natureza solitária do buraco negro. Ele se move sozinho pela galáxia e é teoricamente capaz de se tornar uma ameaça inesperada para objetos que possam cruzar seu caminho no futuro.