Buraco negro devora uma estrela e aparece para telescópios

A morte abrupta de uma estrela acabou revelando o buraco negro central de uma galáxia anã, localizada a 850 milhões de anos-luz da Terra. A descoberta foi feita pelo Young Supernova Experiment, uma pesquisa com o objetivo de detectar explosões cósmicas e eventos como este.

• O buraco negro Cygnus X-1 nasceu torto e seu disco de matéria é distorcido
• Possível buraco negro está mais perto do Sol do que qualquer outro conhecido

Teoricamente, toda galáxia tem um buraco negro gigante em seu núcleo. Aqueles localizados nas galáxias enormes como a Via Láctea são chamados de supermassivos, enquanto os que habitam no coração de galáxias anãs são conhecidos como intermediários.

Os astrônomos encontraram a explosão estelar em J152120.07+140410.5, uma galáxia anã com massa equivalente à da Grande Nuvem de Magalhães (vizinha da Via Láctea), ou seja, cerca de 10 bilhões de vezes a massa do Sol. O brilho do evento ofuscou até mesmo a luz de todas as estrelas desta galáxia.

Isso aconteceu porque o buraco negro central da J152120.07+140410.5, catalogado como AT 2020neh, devorou uma estrela que teve o azar de se aproximar demais. Quando isso acontece, o resultado é um evento de ruptura de marés, ou simplesmente TDE (da sigla em inglês).

Um TDE ocorre quando a gravidade de um buraco negro (ou outros corpos celestes muito massivos) dilacera o gás de uma estrela, lançando um remanescente no espaço e devorando o resto. A matéria capturada forma um disco de acreção brilhante que cai gradualmente no buraco negro.

A imagem acima tem três níveis de ampliação. A principal mostra todo ambiente observado em luz visível do observatório Pan-STARRS1, no Havaí. Em destaque, a galáxia é ampliada e enquadrada com linhas brancas, enquanto a cruz preta indica o centro da galáxia e a vermelha sugere a localização do buraco negro.

Por fim, o quadro com bordas laranja mostra imagens profundas de ultravioleta, capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble. Ao redor do buraco negro, há um anel de formação estelar separado do núcleo por cerca de 195 anos-luz.

O AT 2020neh foi relatado por astrônomos pela primeira vez em 19 de junho de 2020, mas já havia sido detectado em 17 de junho de 2020 pela equipe do Young Supernova Experiment. Por fim, foi confirmado pela imagem do Telescópio Espacial Hubble.

Em 1 de julho de 2020, o objeto atingiu o pico de brilho e monitorado com observações de acompanhamento em vários comprimentos de onda, por mais de 400 dias. Agora, os cientistas querem encontrar mais buracos negros de médio porte com TDE para ampliar o catálogo.

Estudar esse tipo de evento ajudará os astrônomos a saber mais sobre essa categoria de buracos negros e, quem sabe, descobrir se eles de fato contribuíram para a formação dos buracos negros supermassivos como o Sagittarius A* e o M97*.

Vivienne Baldassare, professora de física e astronomia da Washington State University e coautora do novo estudo, disse que “uma das maiores questões em aberto na astronomia atualmente é como os buracos negros supermassivos se formam”.

Uma teoria promissora sobre essa questão é que o universo primitivo era rico em galáxias anãs que possuíam buracos negros intermediários. Assim, à medida que essas galáxias se fundiam, seus respectivos buracos negros centrais colidiram entre si, formando os colossais buracos negros supermassivos com vários bilhões de massas solares.

A equipe internacional responsável pela descoberta foi liderada por cientistas da UC Santa Cruz, do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague e da Universidade Estadual de Washington. O artigo foi publicado em 10 de novembro na Nature Astronomy.

Fonte: Nature; via EurekAlert