Em 2020, uma equipe liderada por astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) relatou o buraco negro mais pra³ximo da Terra, localizado a apenas 1.000 anos-luz de distância no sistema HR 6819. Mas os resultados de seu estudo foram contestados por outros pesquisadores, inclusive por uma equipe internacional sediada em KU Leuven, na Banãlgica. Em um artigo publicado hoje, essas duas equipes se uniram para relatar que, de fato, não háburaco negro no HR 6819, que éum sistema de duas estrelas "vampiro" em um esta¡gio raro e de curta duração de sua evolução.

O estudo original sobre o HR 6819 recebeu atenção significativa da imprensa e dos cientistas. Thomas Rivinius, astra´nomo do ESO com sede no Chile e autor principal desse artigo, não ficou surpreso com a recepção da comunidade de astronomia a  descoberta do buraco negro. "Nãoapenas énormal, mas deve ser que os resultados sejam examinados", diz ele, "e um resultado que faz as manchetes ainda mais".

Rivinius e seus colegas estavam convencidos de que a melhor explicação para os dados que tinham, obtidos com o telesca³pio MPG/ESO de 2,2 metros, era que HR 6819 era um sistema triplo, com uma estrela orbitando um buraco negro a cada 40 dias e uma segunda estrela em uma a³rbita muito mais ampla. Mas um estudo liderado por Julia Bodensteiner, então Ph.D. Um estudante de KU Leuven, na Banãlgica, propa´s uma explicação diferente para os mesmos dados: HR 6819 também poderia ser um sistema com apenas duas estrelas em uma a³rbita de 40 dias e nenhum buraco negro. Esse cena¡rio alternativo exigiria que uma das estrelas fosse "despojada", o que significa que, em um momento anterior, ela havia perdido uma grande fração de sua massa para a outra estrela.

“Ta­nhamos chegado ao limite dos dados existentes, então tivemos que recorrer a uma estratanãgia observacional diferente para decidir entre os dois cenários propostos pelas duas equipes”, diz Abigail Frost, pesquisadora da KU Leuven, que liderou o novo estudo publicado hoje na Astronomy & Astrofísica .

Para resolver o mistanãrio, as duas equipas trabalharam em conjunto para obter dados novos e mais na­tidos do HR 6819 usando o Very Large Telescope (VLT) e o Very Large Telescope Interferometer (VLTI) do ESO. "O VLTI foi a única instalação que nos daria os dados decisivos que precisa¡vamos para distinguir entre as duas explicações", diz Dietrich Baade, autor do estudo original HR 6819 e do novo artigo Astronomy & Astrophysics . Como não fazia sentido pedir a mesma observação duas vezes, as duas equipes uniram forças, o que lhes permitiu reunir seus recursos e conhecimentos para encontrar a verdadeira natureza desse sistema.

"Os cenários que procura¡vamos eram bastante claros, muito diferentes e facilmente distingua­veis com o instrumento certo", diz Rivinius. "Concordamos que havia duas fontes de luz no sistema, então a questãoera se elas orbitam uma a  outra de perto, como no cena¡rio da estrela despojada, ou estãodistantes uma da outra, como no cena¡rio do buraco negro."

Para distinguir entre as duas propostas, os astra³nomos utilizaram o instrumento GRAVITY do VLTI e o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do VLT do ESO.

“O MUSE confirmou que não havia nenhum companheiro brilhante em uma a³rbita mais ampla, enquanto a alta resolução espacial do GRAVITY foi capaz de resolver duas fontes brilhantes separadas por apenas um tera§o da distância entre a Terra e o Sol”, diz Frost. “Esses dados provaram ser a pea§a final do quebra-cabea§a e nos permitiram concluir que o HR 6819 éum sistema bina¡rio sem buraco negro”.

"Nossa melhor interpretação atéagora éque pegamos este sistema bina¡rio em um momento logo após uma das estrelas ter sugado a atmosfera de sua estrela companheira . Este éum fena´meno comum em sistemas binários pra³ximos, a s vezes referido como ' vampirismo estelar ' em a imprensa", explica Bodensteiner, agora bolsista do ESO na Alemanha e autor do novo estudo. "Enquanto a estrela doadora foi despojada de parte de seu material, a estrela receptora começou a girar mais rapidamente."

"Apanhar uma fase pa³s-interação éextremamente difa­cil, pois émuito curta", acrescenta Frost. “Isso torna nossas descobertas para HR 6819 muito empolgantes, pois apresenta um candidato perfeito para estudar como esse vampirismo afeta a evolução de estrelas massivas e, por sua vez, a formação de seus fena´menos associados, incluindo ondas gravitacionais e violentas explosaµes de supernovas”.

A recanãm-formada equipe conjunta Leuven-ESO agora planeja monitorar o HR 6819 mais de perto usando o instrumento GRAVITY do VLTI. Os pesquisadores realizara£o um estudo conjunto do sistema ao longo do tempo, para entender melhor sua evolução, restringir suas propriedades e usar esse conhecimento para aprender mais sobre outros sistemas binários.

Quanto a  busca por buracos negros, a equipe continua otimista. “Os buracos negros de massa estelar permanecem muito elusivos devido a  sua natureza”, diz Rivinius. "Mas estimativas de ordem de magnitude sugerem que existem dezenas a centenas de milhões de buracos negros apenas na Via La¡ctea", acrescenta Baade. a‰ apenas uma questãode tempo atéque os astrônomos os descubram.

Esta pesquisa foi apresentada no artigo "HR 6819 éum sistema bina¡rio sem buraco negro: Revisitando a fonte com interferometria infravermelha e espectroscopia de campo integral a³ptico" para aparecer em Astronomy & Astrophysics .