O sistema binário V404 Cygni é composto por um buraco negro e uma estrela — pelo menos, era o que se pensava até então. Agora, pesquisadores liderados por Kevin Burdge, professor do Instituto Massachusetts de Tecnologia, descobriram que há um terceiro objeto ali, o que indica que as estrelas encerram seus ciclos de uma forma diferente do que se pensava.
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Os buracos negros são alguns dos objetos cósmicos mais misteriosos do universo. Apesar do que o nome indica, eles não são exatamente buracos, mas sim grandes concentrações de matéria em um espaço bem pequeno. Por isso, eles são tão densos que a gravidade sob o horizonte de eventos (a “superfície” dos buracos negros) é tão forte que nada escapa dali, nem mesmo a luz.
Como buracos negros são invisíveis, os cientistas precisam trabalhar com outros métodos para identificá-los. Um deles é a detecção de emissões altamente energéticas, que surgem quando uma estrela na órbita de um buraco negro acaba consumida por ele. Estas emissões formam os chamados sistemas binários de raios X.
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O primeiro descoberto deste tipo foi o V404 Cygni. Ali, está um um buraco negro nove vezes mais massivo que o Sol, que é orbitado por uma estrela a acada 6,5 dias terrestres. Ela está tão próxima do titã cósmico que suas camadas mais externas são lentamente atraídas por ele, sendo devoradas por sua gravidade.
Agora, Burdge e seus colegas descobriram que a dupla não está sozinha: existe uma terceira estrela ali orbitando a dupla a cada 70 mil anos. A distância é tanta que fez os cientistas se perguntarem como o buraco negro poderia exercer influência gravitacional em um objeto tão longe, levantando perguntas também sobre a origem do próprio objeto.
Como nasce um buraco negro
O que acontece é que os buracos negros costumam nascer de supernovas, explosões extremamente poderosas que ocorrem quando estrelas massivas esgotam suas reservas de combustível para realizar fusão nuclear, cuja energia sustenta suas estruturas. Elas encerram seus ciclos em grande estilo, liberando enorme quantidade de energia e luz.
É aqui que entra a descoberta da equipe. Se o buraco negro do sistema tiver vindo de uma supernova, a energia liberada antes do colapso teria “expulsado” qualquer objeto próximo; mas a segunda estrela (que é o terceiro membro do sistema) continua ali, e não deveria. Por isso, eles suspeitam que o buraco negro talvez tenha se formado d e um colapso direto mais gentil.
“Imagine que você está empinando pipa e, em vez de um fio forte, está puxando com uma teia de aranha”, disse Burdge. “Se você puxasse com muita força, a teia se romperia e você perderia a pipa. A gravidade é como essa corda mal amarrada que é muito fraca e, se você fizer algo dramático com o binário interno, vai perder a estrela externa”, explicou ele.
Neste caso, a estrela teria só “desabado” sobre si própria, sem realizar sua última emissão luminosa. O processo não iria afetar nenhum objeto com ligação gravitacional fraca com os demais — e como a terceira estrela está bem distante, pode ser que algo assim tenha acontecido. Se este for o caso, então o sistema seria a primeira evidência de um buraco negro formado por este processo bem menos dramático.
“Pensamos que a maioria dos buracos negros se forma a partir de explosões violentas de estrelas, mas essa descoberta ajuda a questionar isso”, observou Burdge. “Esse sistema é muito empolgante para a evolução dos buracos negros e também traz a pergunta para sabermos se há mais triplos por aí.”
O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.
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