Os astrônomos notaram algo realmente estranho sobre os dados do Observatório Espacial de Gaia. A estrela distante clareou estranhamente, então desapareceu. Algumas semanas depois, ele clareou novamente e desbotou novamente.
Esse comportamento estranho não foi causado pelos processos produzidos pela estrela; ao contrário, a gravidade do objeto invisível entre nós, dobrando a estrutura do espaço-tempo, amplificando a luz da estrela.
Agora os astrônomos descobriram o que é esse objeto invisível: uma estrela dupla localizada a uma distância de 2,544 anos-luz, tão fraca que praticamente não emite luz. No entanto, com base em como a gravidade da estrela aumenta sua luminosidade, os astrônomos foram capazes de calcular sua massa, distância e órbita.
Essas técnicas, eles disseram, poderiam ser usadas para detectar outros objetos massivos ocultos na galáxia da Via Láctea, como milhões de buracos negros solitários de massa estelar.
De acordo com um grupo de astrônomos, a chave para entender a natureza do sistema era que o objeto original estava constantemente clareando e escurecendo. O evento foi denominado Gaia16aye.
“Se você tiver uma única lente causada por um único objeto, haverá um aumento pequeno e constante no brilho, e então haverá uma diminuição gradual conforme a lente passa na frente da fonte e depois desaparece”, disse o astrônomo Lukasz Wyrzykowski da Universidade de Varsóvia, na Polônia.
'Neste caso, o brilho da estrela não apenas caiu drasticamente, mas depois de algumas semanas ela ficou mais brilhante novamente, o que é muito incomum. Ao longo de 500 dias de observação, vimos que mudou de brilho cinco vezes. '
Isso assume um objeto binário produzindo as chamadas microlentes gravitacionais; um efeito previsto por Einstein que ocorre quando a gravidade de um objeto em primeiro plano faz com que o espaço-tempo se curve, ampliando algo atrás dele.
Em grande escala, isso nos permite estudar objetos distantes, mas lentes menores também podem ser úteis.
No caso de Gaia16aye, as microlentes eram uma rede complexa de áreas de alta ampliação. As fontes de plano de fundo transmitidas por essas regiões desaparecem rapidamente e escurecem novamente conforme você se move.
Um estudo cuidadoso desses padrões no evento de microlente Gaia16aye revelou um sistema estelar binário chamado 2MASS19400112 + 3007533, duas estrelas anãs vermelhas com uma taxa de clock de 57% e 36% da massa do Sol. Eles giram em torno de um centro de gravidade comum a cada 2,88 anos terrestres.
“Não vemos esse sistema binário de forma alguma, foi apenas vendo os efeitos que ele criou, agindo como a lente da estrela de fundo, que pudemos falar sobre ele”, disse o astrônomo Przemek Mruz, um ex-funcionário da universidade. Varsóvia e agora no Instituto de Tecnologia da Califórnia.
“Poderíamos determinar o período de rotação do sistema, as massas de seus componentes, sua separação, a forma de suas órbitas – basicamente tudo – sem ver a luz dos componentes binários.”
A equipe espera que esses métodos os ajudem a encontrar buracos negros de massa estelar – um dos objetivos de uma ferramenta automatizada para encontrar estrelas brilhantes e escuras nos dados de Gaia.
No momento, sabemos sobre várias dezenas desses buracos negros. Nós os notamos quando eles interagem com coisas no espaço ao seu redor, como quando eles 'mordem' uma estrela, ou quando eles são binários emparelhados com uma estrela normal.
Hoje, no entanto, os buracos negros dormentes permanecem elusivos. Mas se pudermos encontrar estrelas anãs vermelhas invisíveis que coletivamente são menores que a massa do Sol, esses métodos podem revelar buracos negros de massa estelar, que, como é costume, têm um limite inferior de cerca de cinco vezes a massa do Sol.
“Nosso método nos permite ver o invisível”, disse Wyrzykowski.
O estudo foi publicado na Astronomy and Astrophysics.
Fontes: Foto: Maciej Rębisz
