Cientistas da missão Gaia descobrem buraco negro com uma massa quase 33 vezes superior à massa do Sol

Entrevista com André Moitinho de Almeida, coordenador da participação nacional na missão Gaia

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Buracos negros Gaia
Gaia/ESA/DPAC

A colaboração Gaia deparou-se com este "gigante adormecido" enquanto verificava os dados preliminares em preparação para a quarta versão do catálogo Gaia. Dado que a descoberta é tão excecional, decidiram anunciá-la antes da publicação oficial. A próxima versão dos dados Gaia promete ser uma mina de ouro para o estudo de sistemas binários e para a descoberta de mais buracos negros adormecidos na nossa galáxia.

Um grupo de cientistas descobriu um grande buraco negro, com uma massa quase 33 vezes superior à massa do Sol, escondido na constelação de Aquila, a menos de 2000 anos-luz da Terra, ao analisar a grande quantidade de dados da missão Gaia da ESA,. É a primeira vez que um buraco negro de origem estelar desta dimensão é detetado no interior da Via Láctea.

O artigo Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre-release Gaia astrometry, publicado a 16 de abril na revista Astronomy & Astrophysics (A&A) dá conta desta descoberta e conta com a participação de André Moitinho de Almeida, professor do Departamento de Física da Ciências ULisboa, investigador do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação e coordenador da participação nacional na missão Gaia.

A estrela que orbita Gaia BH3 a cerca de 16 vezes a distância Sol-Terra é bastante invulgar: uma antiga estrela gigante, que se formou nos primeiros dois mil milhões de anos após o Big Bang, na altura em que a nossa galáxia se começou a formar. Pertence à família do halo estelar galáctico e move-se na direção oposta à das estrelas do disco galáctico. A sua trajetória indica que esta estrela fazia provavelmente parte de uma pequena galáxia, ou de um aglomerado globular, engolido pela nossa própria galáxia há mais de oito mil milhões de anos.

Este é o terceiro buraco negro inativo encontrado com o Gaia e foi designado por "Gaia BH3". "Este é o tipo de descoberta que se faz uma vez na vida", comenta Pasquale Panuzzo do CNRS, Observatoire de Paris, em França, o autor principal desta descoberta. "É impressionante ver o impacto transformador que Gaia está a ter na Astronomia e na Astrofísica. As suas descobertas estão a ir muito além do objetivo original da missão, que é criar um mapa multidimensional extraordinariamente preciso de mais de mil milhões de estrelas da nossa Via Láctea", refere Carole Mundell, diretora de Ciência da ESA.

A descoberta do BH3 de Gaia é apenas o início. Este buraco negro e a sua companheira serão objeto de muitos estudos aprofundados. Saiba mais informações sobre esta descoberta aqui e na entrevista que se segue.

André Moitinho de Almeida
André Moitinho de Almeida, professor do Departamento de Física da Ciências ULisboa, investigador do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação e coordenador da participação nacional na missão Gaia.
Fonte DCI Ciências ULisboa

Atualmente, a equipa portuguesa é composta pelo grupo de André Moitinho de Almeida da Ciências ULisboa, incluindo Márcia Barros, docente do Departamento de Informática e que participa como engenheira informática no desenvolvimento do trabalho de visualização; e há ainda outro português na equipa - Tiago Nogueira - engenheiro da ESA no seu centro de operações em Darmstadt, na Alemanha.

Qual a importância desta descoberta?

André Moitinho de Almeida (AMA) - É de longe o maior buraco negro estelar encontrado na nossa galáxia, a Via Láctea. É do tipo de massa envolvida na produção das ondas gravitacionais que começaram a ser recentemente detetadas noutras galáxias. Só que este buraco negro não está a milhões de anos luz, como essas galáxias, mas mesmo aqui ao lado a uns 2000 anos luz de nós. Quase nada! Isto permite estudá-lo com resolução e detalhe extraordinários. Do ponto de vista teórico, só estrelas muito velhas, formadas quando o Universo ainda tinha produzido muito pouco dos elementos químicos que hoje conhecemos, podem dar origem a buracos negros com massas tão grandes. Os estudos que a proximidade vai permitir, vão poder testar ao limite as teorias de física estelar. Mas talvez o mais incrível é que a descoberta foi feita durante operações de rotina da cadeia de processamento para a próxima entrega de dados da missão Gaia. Isto significa, que as observações acumuladas ao longo dos primeiros cinco anos e meio alcançaram uma qualidade suficiente para fazer este tipo de descoberta. Ou seja, que a partir de agora a missão Gaia, para além de estar a criar um mapa 3D da nossa galáxia, de cortar a respiração, passa também a ser uma máquina de descobrir buracos negros. E esperamos encontrar muitíssimos.

"A partir de agora a missão Gaia, para além de estar a criar um mapa 3D da nossa galáxia, de cortar a respiração, passa também a ser uma máquina de descobrir buracos negros. E esperamos encontrar muitíssimos."
André Moitinho de Almeida

Qual foi o seu papel neste trabalho?

AMA - Uma missão com a complexidade da missão Gaia envolve muitas pessoas. No nosso caso somos perto de 400, cada um a contribuir para um ou vários aspetos do controlo da missão e aquisição e processamento de dados. Eu, com o meu grupo do CENTRA na Ciências ULisboa temos trabalhado na caracterização das propriedades estatísticas (tecnicamente, na chamada função de seleção do survey) das estrelas (e outros objetos) variáveis. Mas onde temos posto mais trabalho, e tido mais notoriedade, tem sido no desenvolvimento do sistema que permite visualizar os dados dos cerca de 1800 milhões de estrelas observadas pela missão. Um exemplo muito famoso do nosso trabalho é o nosso mapa do fluxo luminoso vindo dessas 1800 milhões de estrelas, que também é usado nesta PR da ESA como imagem de fundo onde estão marcadas as posições dos buracos negros descobertos pela missão Gaia.

Quais são os próximos passos da investigação?

AMA - Esta publicação foi só para abrir o apetite e mostrar à comunidade científica o que já é possível fazer com a missão Gaia no campo da investigação de buracos negros. Obviamente, quando sair a próxima entrega de dados, no final do próximo ano, ou início de 2026, vai haver uma corrida ao ouro. Serão muitos astrónomos a escavarem os dados à procura de mais buracos negros. Até lá, antevejo uma grande atividade nos melhores telescópios do mundo, que observarão este sistema para obterem informação detalhada da composição química, variações no brilho da estrela, oscilações, enfim tudo o que se consiga observar para entender a origem do sistema e o funcionamento do seu ambiente extremo.

"Quando sair a próxima entrega de dados, no final do próximo ano, ou início de 2026, vai haver uma corrida ao ouro."
André Moitinho de Almeida

Ana Subtil Simões, Gabinete de Jornalismo da DCI CIências ULisboa com Gaia
Ignacio Schoendorff, diretor geral da Gilead, Perpétua Gomes, da Comissão de Avaliação dos Projetos de Investigação em Virologia, Margarida Gama Carvalho e a sua equipa

O projeto de investigação miThic-eSwitch na área da Virologia – Infeção pelo Vírus da Imunodeficiência Adquirida/ Síndrome da Imunodeficiência Adquirida, coordenado por Margarida Gama Carvalho, professora do DQB e líder de um dos grupos do BioISI, foi um dos vencedores da 9.ª edição do Programa Gilead GÉNESE, com um prémio no valor de 34 mil euros.

Fotografia de António M. Vallêra

“Neste ensaio analiso a descarbonização simultânea dos transportes terrestres e do sistema elétrico, tomando Portugal como um caso de estudo, e comparo os resultados de vários modelos possíveis para esta transição”, diz António M. Vallêra, autor do livro “The Transition”.

Carlos Marques da Silva à frente do globo do C6

O estudo coordenado por Carlos Marques da Silva, professor do Departamento de Geologia da Ciências ULisboa e investigador do Instituto Dom Luiz (IDL), venceu a 2.ª edição do Prémio Paleontologia e Estratigrafia de Portugal, atribuído pela Sociedade Portuguesa de Paleontologia (SPdP) e pela empresa Chronosurveys.

Exemplo de linhas de costa derivadas da ferramenta CASSIE

Daniel Pais, estudante de doutoramento em Geologia na Ciências ULisboa, é um dos autores do  artigo - “Benchmarking satellite-derived shoreline mapping algorithms” - publicado na Communications Earth & Environment, e que apresenta uma avaliação inédita da precisão na deteção da linha de costa, através de imagens satélites disponíveis ao público.

Representantes do Tec Labs e das suas startups e spin-offs posam para fotografia

O Tec Labs esteve no LISPOLIS a celebrar os resultados da call INNOV-ID, promovida pela Agência Nacional de Inovação e pela Portugal Ventures e que financiou nos últimos três anos, com mais de 5,5 milhões de euros, mais de 55 projetos inovadores e startups nascidos no ecossistema científico e tecnológico português. Nesta terceira call, como ignition partner da Portugal Ventures, o Tec Labs conseguiu ajudar duas startups do seu ecossistema  - a Generosa e a KeepIT - garantindo um investimento de 100 mil euros cada.

várias pessoas sentadas em volta de uma mesa

No dia 6 de novembro, o MARE ULisboa recebeu nas suas instalações Tibor Králik, embaixador da Eslováquia em Portugal, numa reunião preparatória da visita de estado a Portugal da presidente daquele país, Zuzana Čaputová, agendada para os dias 5 e 6 de dezembro.

Zita numa sala com livros

"Portugal é mais mar que terra”, diz a professora cientista - Maria José Costa – bióloga marinha, nesta curta entrevista a propósito do Grande Prémio Ciência Viva 2023, que lhe é atribuído, pela sua colaboração na disseminação da cultura científica nas áreas da biodiversidade marinha, ambiente e literacia do oceano.

Alan Phillips, investigador no Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa e no Laboratório de Genómica e Microbiologia Translacional, no Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), foi novamente distinguido na lista de investigadores altamente citados de 2023 da Clarivate Analytics, na categoria de Ciência Vegetal e Animal. O investigador Alan Philips desenvolve trabalho na área da Microbiologia e foi, este ano, reconhecido pela 6ª vez consecutiva pela Clarivate como um dos investigadores mais citados a nível mundial.

Atribuição dos prémios BfK

"Em Ciências ULisboa decidimos candidatar à edição deste ano do BfK o projeto “Block-Based Accessible Tangible System” desenvolvido por Filipa Rocha, estudante de doutoramento em Informática no LASIGE Ciências ULisboa e participante no Impact Program do nosso ScienceIN2Business. A ideia do projeto é tornar a aprendizagem digital mais acessível às crianças com dificuldades visuais". Leia a crónica do Tec Labs sobre o assunto.

Einstein com estudantes da Lincoln University

"Ao longo destas décadas, a presença da Filosofia da Ciência tem sido enriquecedora no trajeto de muitos nesta Faculdade e um elemento diferenciador relativamente a outras escolas", escreve João L. Cordovil, coordenador científico do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

Foto de grupo com delegação chinesa e representantes da Ciências ULisboa

A 10 de novembro a ULisboa recebeu a visita de uma delegação chinesa de altos dignitários, professores, investigadores e estudantes de doutoramento, durante a qual foi renovado o protocolo entre a ULisboa e a Universidade de Xangai. Após uma sessão de abertura na reitoria da Universidade, a delegação visitou Ciências ULisboa e o Instituto Superior Técnico.

11 estudantes

Este ano 11 estudantes da Ciências ULisboa foram premiados com Bolsas Gulbenkian Novos Talentos, nas áreas da Biologia, Física, Matemática e Ciências Sociais.

Representação de cinco estrelas e de braço humano

Os rankings “Times Higher Education (THE) World University Rankings 2024 by Subject”, “QS World University Rankings by Subject 2023” e “ShangaiRanking’s Global Ranking of Academic Subjects 2023” atribuem à ULisboa posições de destaque nas áreas de ensino e investigação da Faculdade.

Bombeiro e participante a apagar um fogo com extintor no campus

Em outubro, Ciências ULisboa organizou um conjunto de ações de sensibilização dedicadas à segurança no campus da Faculdade. A iniciativa “Ciências em Segurança”, promovida pela Associação de Estudantes, contou com a ajuda do Gabinete de Segurança, Saúde e Sustentabilidade  e do Regimento de Sapadores Bombeiros de Lisboa. 

Catarina Frazão Santos

O Conselho Europeu de Investigação atribui bolsa de arranque, no valor de 1,499,819.00 euros, a Catarina Frazão Santos, investigadora e docente no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e investigadora integrada no Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, pelo seu projeto “Planeamento do Uso Sustentável do Oceano na Antártida num contexto de Alterações Ambientais Globais (PLAnT)”.

imagem ilustrativa de inteligencia artificial

"Conceitos que no passado eram aplicados exclusivamente à mente e ao cérebro humano estão agora a ser aplicados aos sistemas computacionais", escreve Klaus Gärtner, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

"Este acontecimento é uma oportunidade para divulgar e celebrar a qualidade da investigação e da inovação desenvolvidas na Ciências ULisboa”, diz Margarida Santos-Reis, subdiretora da Faculdade para a área da investigação, a propósito da 5.ª edição do Dia da Investigação e Inovação.

imagem gerada por IA

"A realização de determinadas funções biológicas é explicada como efeito de uma “computação natural” executada pelo organismo. O objetivo destes programas é, como bem exemplificado por este recente artigo de Joshua Bongard e Michel Levin, promover uma confluência entre biologia e engenharia", escreve Lorenzo Baravalle, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

pessoas a escavar na terra

Pegadas de dinossauros com 195 milhões de anos foram descobertas em Alvaiázere, no distrito de Leiria, sendo as mais antigas da Península Ibérica, segundo estudo publicado na revista científica Historical Biology. Carlos Neto de Carvalho, investigador do Instituto Dom Luiz, é um dos autores do trabalho.

Anfiteatro com pessoas

A 4.ª edição do acontecimento organizado pela Associação Portuguesa de Estudantes de Física (Physis), em colaboração com IA Ciências ULisboa e o Núcleo de Física e de Engenharia Física (NFEF) da Ciências ULisboa começou esta sexta-feira, dia 13 de outubro, no campus da Faculdade e termina este domingo, dia 15. Um dos pontos altos do programa é o debate “Há futuro na exploração espacial?”.

anffiteatro com cientistas

A Ciências ULisboa conta com 26 investigadores colocados nos rankings “World’s Top 2% Scientists”, de acordo com o mais recente estudo publicado pela Elsevier, comprovando a relevância da sua produção científica.

Laureados com o Nobel da Química

O Nobel da Química de 2023 foi atribuído conjuntamente a Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Alexei I. Ekimov, pelo trabalho que levou à descoberta e ao desenvolvimento de pontos quânticos, nanopartículas tão minúsculas que o seu tamanho determina as suas propriedades, segundo comunicado oficial da Real Academia das Ciências da Suécia.

rato

O estudo “Resistência a rodenticidas anticoagulantes desafia esforços do controlo de pragas em Portugal” - realizado por uma equipa de investigadores do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar – visa recolher informações que tornem a gestão do ratinho doméstico mais eficiente, minimizando os seus impactos.

Katalin Karikó e Drew Weissman

A 2 de outubro de 2023 o Prémio Nobel da Fisiologia e Medicina foi atribuido a Katalin Karikó e Drew Weissman por descobertas biotecnológicas subjacentes à formulação das vacinas de mRNA (RNA mensageiro) para COVID-19. Em todo o mundo, mais de três mil milhões de pessoas receberam pelo menos duas doses destas vacinas (vacinas Comirnaty da Pfizer e Spikevax da Moderna). Em Portugal, cerca de sete milhões de pessoas receberam pelo menos três doses.

Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier

O Nobel da Física de 2023 foi atribuído a três físicos europeus - Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier -, a trabalhar nos EUA, Suécia e Alemanha. Reconhece os trabalhos pioneiros relativos à produção de luz decorrentes da interacção entre electrões e atómos foto-ionizados por laser, através da geração de um número elevado de harmónicas de ordem elevada que, em conjunto, e em condições de fase relativas adequadas (phase matching) podem dar origem a trens de impulsos luminosos com durações de ato-segundo (1 as = 10-18 s).

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