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
Miguel Miranda e a plateia

O professor e geofísico Jorge Miguel Miranda deu a sua última aula na passada sexta-feira, e despediu-se do Instituto Português do Mar e da Atmosfera, laboratório do Estado que presidiu nos últimos dez anos.

pessoas numa sala com computadores

Esta segunda-feira, dia 29 de maio, Ciências ULisboa recebeu a visita de Oksana Zholnovych, ministra da Política Social da Ucrânia, e Miguel Fontes, secretário de Estado do Trabalho. Os governantes visitaram uma turma durante uma ação de formação do programa UPskill, com o intuito de ficar a conhecer melhor este projeto.

12 finalistas do 3 MT

Patrícia Chaves foi distinguida com o segundo lugar, na primeira edição da competição 3MT – Três Minutos de Tese dinamizada pela Universidade de Lisboa. O pódio ficou completo com Catarina Botelho, em primeiro lugar, e Matteo Pisano, em terceiro lugar, ambos do Instituto Superior Técnico. Os nossos parabéns aos vencedores e a todos os finalistas!

Auditório com pessoas

Ciências ULisboa está de parabéns! 100% dos seus ciclos de estudos avaliados no segundo ciclo de avaliação (2017-2022) foram acreditados sem condições, pelo período máximo (seis anos), pela Agência de Avaliação e Acreditação do Ensino Superior (A3ES).

Grupo de pessoas

Entre os dias 13 e 17 de março deste ano realizou-se a excursão geológica de campo na Bacia Lusitânica (bacia sedimentar mesozóica na região centro-oeste de Portugal), a pedido da SHELL e organizada pela empresa GeoLogica (Portugal), do geólogo Pedro Barreto, antigo aluno de Geologia da Faculdade.

Jorge Miguel Miranda

No próximo dia 26 de maio, pelas 11h00, terá lugar no Grande Auditório da Faculdade a cerimónia de jubilação de Jorge Miguel Miranda, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia na Ciências ULisboa, investigador do Instituto Dom Luís (IDL) e presidente do Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA).

oceano

José Guerreiro, professor do Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e investigador do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE), foi nomeado perito da World Ocean Assessment III junto da Division for Ocean Affairs and the Law of the Sea (DOALOS) – ONU.

Médicos avaliam funções respiratórias de bébe

Carlos Farinha, professor do Departamento de Química e Bioquímica da Ciências ULisboa e investigador principal do grupo de investigação em Fibrose Quística do Instituto de Biossistemas & Ciências Integrativas, foi distinguido com um financiamento de 220 mil USD (€ 204.100,57), pela associação Emily’s Entourage.

Filipa Rocha

A estudante de doutoramento na Ciências ULisboa e professora assistente no IST desenvolveu um sistema que utiliza blocos tangíveis para promover a aprendizagem digital inclusiva para crianças com deficiência visual, ensinando assim literacia digital e eliminando barreiras educativas.

cérebro

O primeiro grande modelo de Inteligência Artificial generativa para a língua portuguesa, para cada uma das variantes, do Brasil e de Portugal, gratuito, em código aberto e com acesso universal está disponível desde este mês e tem 900 milhões de parâmetros. "Trata-se de um marco histórico muito importante na preparação tecnológica da língua portuguesa para a era digital", diz António Branco, professor do DI Ciências ULisboa.

Joaquim Alvez Gaspar

Encontra a resposta a esta pergunta na exposição final do projeto Medea-Chart - As Cartas Náuticas Medievais e Renascentistas: origem, uso e evolução, inaugurada a 18 de maio, no Instituto Hidrográfico e em exibição até setembro deste ano. Joaquim Alves Gaspar, investigador principal do projeto, efetuou uma visita guiada à exposição.

Grande auditório com pessoas

A ULisboa é uma das melhores universidades portuguesas, segundo o portal Research.com, com 131 cientistas entre os mais influentes, dos quais 29 dizem respeito a investigadores, cujo trabalho tem sido realizado na Faculdade e nas suas unidades de investigação.

Rosto de Patrícia Chaves

Patrícia Chaves, atualmente no 3.º ano de doutoramento em Ciências ULisboa, está entre os 12 finalistas da primeira edição da competição Três Minutos de Tese – 3MT ULisboa. A final tem lugar a 30 de maio, às 18h30, no Museu Nacional de História Natural e da Ciência da ULisboa. Patrícia Chaves está atualmente no 3.º ano do programa de doutoramento Biologia e Ecologia das Alterações Globais.

tejadilho de uma carro com paineis solares

Uma equipa de investigadores do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia e do Instituto Dom Luiz, está a recrutar voluntários para uma campanha de ciência cidadã, cujo objetivo é estimar o potencial da mobilidade solar, utilizando os próprios veículos. A campanha decorre no âmbito do projeto “Solar Cars”.

telescópio

Um grupo de cientistas da Ciências ULisboa e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, membros do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação, participam no desenvolvimento do Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS), um poderoso instrumento que vai equipar o maior telescópio do mundo - o Extremely Large Telescope (ELT) – em construção pelo European Southern Observatory (ESO) em Armazones, Chile.

logotipo simpósio

O simpósio internacional sobre “Os impactos humanos na conetividade funcional dos ecossistemas marinhos” realiza-se entre 22 e 25 de maio, no Cineteatro Municipal João Mota, em Sesimbra. Mais de 100 investigadores, gestores marinhos e políticos de 30 países de todo mundo partilham as últimas descobertas na temática e discutem as políticas de gestão e preservação destes ecossistemas.

Sala de reuniões com várias pessoas sentadas

Volker Mehrmann esteve na Ciências ULisboa, em outubro de 2022, para participar na reunião do Comité Executivo da EMS, que pela primeira vez ocorreu em Portugal. “A comunidade matemática portuguesa orgulha-se de, ao longo das últimas décadas, ter colocado com cada vez maior intensidade e reconhecimento Portugal no mapa da Matemática europeia e mundial”, diz Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática da Ciências ULisboa, vice-presidente da EMS, presente nestas reuniões desde 2018.

imagem com linhas e ligações luminosas

O Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e Investigação Operacional em conjunto com o Centro de Estudos de Gestão do Instituto Superior Técnico tem vindo a organizar a série "Workshop on Combinatorial Optimization". A 4.ª edição do evento terá lugar no próximo dia 8 de maio, em formato online.

3 pessoas a mostrar uma capa da Faculdade com o protocolo dentro

Realizou-se esta quarta-feira, dia 3 de maio, a assinatura da adenda ao acordo de cooperação do “UPskill - Digital Skills and Jobs”, um programa que aposta na requalificação de pessoas desempregadas ou em situação de subemprego, nas várias áreas das TIC. No âmbito deste acordo, a Faculdade irá participar como entidade formadora.

chuteira e uma bola de futebol

Em 2022, 23 alunos da Ciências ULisboa foram distinguidos com medalhas desportivas, em cerca de 50 provas de competições universitárias, nacionais e internacionais, nas modalidades karaté, taekwondo, judo, atletismo e natação, alcançando resultados de excelência.

mamífero toirão

O novo Livro Vermelho dos Mamíferos de Portugal Continental, apresentado esta terça-feira, atualiza o conhecimento sobre as espécies de mamíferos terrestres e marinhos da fauna de Portugal Continental e faz uma revisão dos estatutos de ameaça das espécies.

conjunto de pessoas - foto de grupo dos participantes

Nos dias 11 e 18 de março, realizaram-se no Departamento de Química e Bioquímica as semifinais das Olimpíadas de Química + e Júnior, respetivamente.

menina a escrever num papel com formulas matemáticas

Professores da Ciências ULisboa integraram equipas da Direção Geral de Educação, criadas para definir as aprendizagens essenciais para a Matemática do Ensino Secundário.

4 investigadores

Quatro investigadores do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente estiveram embarcados em expedições oceanográficas no Oceano Atlântico e Oceano Austral, com o objetivo de estudar os processos biogeoquímicos do oceano.

foto de grupo com mulheres homenageadas

O quarto volume do livro “Mulheres na Ciência”, editado pela Ciência Viva, conta com retratos de 101 cientistas portuguesas de diferentes gerações e áreas do conhecimento científico, onze delas investigadoras na Ciências ULisboa.

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