Os astrônomos descobriram um buraco negro diferente de qualquer outro. Com cem mil massas solares, é menor que os buracos negros que encontramos nos centros das galáxias, mas maior que os buracos negros que nascem quando as estrelas explodem. Isso o torna um dos únicos buracos negros de massa intermediária confirmados, um objeto que há muito é procurado pelos astrônomos.

“Temos detecções muito boas dos maiores buracos negros de massa estelar até 100 vezes o tamanho do nosso sol, e buracos negros supermassivos nos centros das galáxias que são milhões de vezes o tamanho do nosso sol, mas não há quaisquer medidas de preto entre estes. Essa é uma grande lacuna”, disse o autor sênior Anil Seth, professor associado de astronomia da Universidade de Utah e coautor do estudo. “Esta descoberta preenche a lacuna.”

O buraco negro estava escondido dentro de B023-G078, um enorme aglomerado estelar em nossa galáxia vizinha mais próxima, Andrômeda. Há muito considerado um aglomerado globular de estrelas, os pesquisadores argumentam que B023-G078 é, em vez disso, um núcleo despojado. Núcleos despojados são remanescentes de pequenas galáxias que caíram em maiores e tiveram suas estrelas externas arrancadas por forças gravitacionais. O que resta é um núcleo minúsculo e denso orbitando a galáxia maior e no centro desse núcleo, um buraco negro.

“Anteriormente, encontramos grandes buracos negros em núcleos massivos e despojados que são muito maiores que B023-G078. Sabíamos que devia haver buracos negros menores em núcleos de massa mais baixa, mas nunca houve evidência direta”, disse o principal autor Renuka Pechetti, da Liverpool John Moores University, que iniciou a pesquisa enquanto estava nos EUA. caso claro de que finalmente encontramos um desses objetos.”

B023-G078 era conhecido como um aglomerado estelar globular massivo – uma coleção esférica de estrelas fortemente ligadas pela gravidade. No entanto, houve apenas uma única observação do objeto que determinou sua massa total, cerca de 6,2 milhões de massas solares.

O objeto B023-G078 era um dos objetos mais massivos de Andrômeda e que poderia ser um candidato a um núcleo despojado. Mas era preciso dados para provar isso. Foram solicitados vários telescópios para obter mais observações por muitos e muitos anos e as propostas sempre falhavam, mas quando descobrimos um buraco negro supermassivo dentro de um núcleo despojado em 2014, o Observatório Gemini deu a chance de explorar a ideia.

Com seus novos dados observacionais do Observatório Gemini e imagens do Telescópio Espacial Hubble, Pechetti, Seth e sua equipe calcularam como a massa foi distribuída dentro do objeto modelando seu perfil de luz. Um aglomerado globular tem um perfil de luz característico que tem a mesma forma perto do centro que nas regiões externas. B023-G078 é diferente. A luz no centro é redonda e depois fica mais plana movendo-se para fora. A composição química das estrelas também muda, com mais elementos pesados ​​nas estrelas no centro do que aqueles perto da borda do objeto.

“Aglomerados de estrelas globulares se formam basicamente ao mesmo tempo. Em contraste, esses núcleos despojados podem ter episódios repetidos de formação, onde o gás cai no centro da galáxia e forma estrelas. E outros aglomerados de estrelas podem ser arrastados para o centro pelas forças gravitacionais da galáxia”, disse Seth. “É uma espécie de lixeira para um monte de coisas diferentes. Assim, estrelas em núcleos despojados serão mais complicadas do que em aglomerados globulares. E foi isso que vimos no B023-G078.”

Os pesquisadores usaram a distribuição de massa do objeto para prever o quão rápido as estrelas deveriam se mover em qualquer local dentro do aglomerado e compararam com seus dados. As estrelas de maior velocidade estavam orbitando em torno do centro. Quando eles construíram um modelo sem incluir um buraco negro, as estrelas no centro eram muito lentas em comparação com suas observações. Quando adicionaram o buraco negro, obti