Estudo de Coimbra simula como o buraco negro pode separar pares de estrelas

As marés de Sagittarius A* — o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea — podem ajudar a explicar a menor proporção de sistemas binários no enxame de estrelas jovens que o rodeia.

As marés surgem porque a gravidade do buraco negro atua com intensidade diferente sobre cada estrela do par. As simulações de investigadores com participação portuguesa obtêm um resultado compatível com a estimativa observacional.

O enxame S ocupa uma região com cerca de 0,13 anos-luz de raio em torno de Sgr A*, no centro da Via Láctea. É dominado por estrelas jovens do tipo B, com uma idade média de seis milhões de anos. A presença delas tão perto de um buraco negro supermassivo levanta uma questão sobre a sua origem.

Um sistema binário é um par de estrelas ligado pela gravidade, que orbita um centro comum. Entre estrelas massivas mais afastadas, a proporção ronda 70%; no enxame S é menor. O estudo testa se as marés de Sgr A* ajudam a explicar a diferença.

O que acontece aos pares de estrelas

Para estimar a fração, os autores combinaram limites de velocidade radial de 16 estrelas jovens com a informação do binário D9, identificado em 2024. Com estes dados e simulações de deteção, a equipa estima em cerca de 43% a fração de sistemas binários, com uma incerteza de nove pontos percentuais.

Na componente teórica, a equipa acompanhou 100 mil sistemas binários durante um milhão de anos. A simulação classificou cada par num de três destinos: as estrelas separaram-se, fundiram-se ou continuaram ligadas. O diagrama mostra a proporção de cada resultado.

Destino dos sistemas binários na simulação de um milhão de anos. Separação significa que as duas estrelas deixam de estar ligadas como par.

Crédito: Diagrama original do Portugal Binário, com valores de Silva et al. (2026).

Quando um par se desfaz, cada estrela passa a seguir a sua própria trajetória: continua a ser uma estrela, embora já não faça parte de um sistema binário.

Partindo de uma proporção de binárias próxima de 70% entre estrelas massivas fora da região central, o modelo prevê que cerca de 38% ± 10 pontos percentuais permaneçam binárias. A previsão teórica é compatível, dentro das incertezas, com a faixa observacional.

Para construir a amostra, os autores partiram das distribuições de órbitas do enxame S e de dados sobre estrelas binárias massivas. O cálculo acompanha o movimento de cada sistema sob a gravidade de Sgr A* e a atracção entre as duas estrelas.

Uma hipótese para a origem

O «paradoxo da juventude» descreve a presença de estrelas jovens tão perto de um buraco negro: a gravidade intensa dificulta que nuvens de gás se fragmentem e formem estrelas nesse ambiente. O cenário testado propõe que elas nasceram ali e que as marés alteraram depois a proporção de pares.

Os autores interpretam esta compatibilidade como apoio a um cenário de formação in situ, em que as estrelas se formam perto de onde são observadas. A descoberta de D9 mostra que alguns pares resistem; medições futuras mais precisas poderão esclarecer a origem do enxame.

O artigo de Rodrigo P. Silva e colegas foi publicado online a 11 de agosto de 2026 na revista Astronomy & Astrophysics. A equipa inclui investigadores do CFisUC, da Universidade do Porto, do CENTRA/Instituto Superior Técnico e da Universidade de Amesterdão.