Hubble e Webb pegaram um.
O aglomerado Omega Centauri deveria estar cheio deles. Dez mil buracos negros. Ausente. Silencioso.
Por muito tempo, eles simplesmente não estavam lá. Pelo menos não no nosso radar.
Uma estrela chamada oMEGACat-307140063689213408-018 orbita algo invisível. Ele dança em torno do espaço escuro. O Hubble observou desde 2003. Continuou observando até 2023. O Telescópio Espacial James Webb assumiu o controle a partir daí, reforçando as medições.
Não era uma estrela de nêutrons. As pessoas pensaram isso no início. Não. É quatro vezes mais pesado que o nosso Sol. Bem. 4,46 vezes. Isso é muito pesado para uma estrela morta de densidade normal. Então entrou em colapso. Completamente. Em um buraco negro.
Omega Centauri não é apenas um aglomerado de estrelas qualquer.
É enorme. O maior aglomerado globular da Via Láctea. Talvez nem seja mais um cluster. Alguns pensam que é o fantasma de uma galáxia anã. Um núcleo. O que sobrou depois que a Via Láctea comeu seu vizinho. As marés afastaram as tiras. Éons de canibalismo cósmico.
Ainda existem 10 milhões de estrelas lá. Viagem de 18.000 anos-luz.
E no meio? Um monstro de massa intermediária. Encontrado em 2024. Oito mil e duzentas vezes a massa do Sol. Essa é a assinatura de um núcleo de galáxia, não de um aglomerado. Ele se encaixa perfeitamente na teoria da “galáxia anã comida”.
Mas as galáxias não têm apenas monstros centrais. Eles têm lixo. Buracos negros de massa estelar. Do tipo que nasce quando grandes estrelas se destroem. Esperávamos 10.000 deles aqui.
Zero.
Esse foi o recorde até que Matthew Whitaker decidiu olhar mais de perto.
Ele vasculhou duas décadas de dados do Hubble. Ele misturou os olhos mais penetrantes de Webb. O truque? Astrometria. Mapeando pequenas mudanças de posição.
A estrela visível no binário tem 78% da massa do nosso Sol. Ele se move. O companheiro invisível puxa. Você não pode ver a atração. Mas você pode medir a oscilação.
“A precisão destas medições é incrível”, disse Whitaker. Até frações de um pixel. Sem os dois telescópios trabalhando juntos? Não teríamos encontrado isso.
A órbita é longa. Noventa e quatro anos.
O mais amplo já visto para este tipo de sistema.
O Hubble viu apenas menos de um quarto disso. Mas esse trimestre incluiu a abordagem mais próxima. O momento em que a estrela voa mais rápido sob a gravidade do buraco negro. Essa velocidade deu-lhes a massa.
Esse relacionamento vai durar? Provavelmente não.
O espaço está lotado lá. Dentro de um bilhão de anos, outra estrela provavelmente irá colidir com sua pista de dança e roubar a companheira. Ou expulse os dois. É um caos, mas um caos lento.
Aqui está a parte estranha.
A massa é estranha. Quatro massas solares e meia?
Temos agora um conjunto de dados de ondas gravitacionais de onze anos. A fusão de buracos negros canta. Eles criam ondas que podemos detectar.
Há uma lacuna nessas músicas. Uma zona tranquila.
Buracos negros entre 2,5 e 5 massas solares não deveriam realmente existir. Pelo menos foi isso que as fusões sugeriram. As estrelas de nêutrons atingem o limite máximo em torno de 2,5. Qualquer coisa maior deveria ter ultrapassado a lacuna. Direto para dez massas solares.
oMEGACat BH-1 (o novo) fica bem naquele silêncio.
Anil Seth diz que isso é importante. Os aglomerados globulares são criadouros de binários. Eles comprimem as estrelas até que se fundam. Essas fusões formam as ondas gravitacionais. Se não compreendermos como os buracos negros se formam ali – como funciona a física nesses ambientes primitivos e de baixa metalicidade – estaremos voando às cegas em relação aos dados das ondas.
“Esses ambientes são os principais locais onde pensamos que os binários se fundem”, diz Seth.
As estrelas em Omega Centauri são antigas. Primitivo. Pobre em elementos pesados em comparação com o Sol. Essa escassez complica as coisas. Quais estrelas entram em colapso? Qual explode? A resposta ainda não está clara.
Um encontrado. Faltam nove mil novecentos e noventa e nove.
Whitaker não para. A pilha de dados continua crescendo. E a NASA tem um novo olho a ser lançado ainda este ano: o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman.
É amplo. Mais amplo que o Hubble.
Roman irá escanear o centro lotado de nossa galáxia. Regularmente. Com resolução semelhante ao Hubble.
“Esperamos”, diz Whitaker, “encontrarmos mais sistemas como este”.
Se Roman conseguir ver o padrão na protuberância, talvez possamos preencher as lacunas no resto do céu também.
