Buraco negro recém-nascido parece ter devorado uma estrela de dentro para fora

Buraco negro recém-nascido parece ter devorado uma estrela de dentro para fora

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 14 de Dezembro de 2021 às 09h40
National Astronomical Observatory of Japan

Um objeto surpreendente detectado em 2018 a 200 milhões de anos-luz de distância é uma estrela dando origem a um buraco negro ou a uma estrela de nêutrons, descobriram os cientistas do MIT. A explosão, que inicialmente parecia uma supernova, é conhecida como “The Cow” (A Vaca, em inglês), e pode ser uma estrela sendo “devorada” por dentro.

Uma explosão estelar excepcional

Tudo começou quando uma equipe de astrônomos estava procurando por explosões transientes, isto é, que surgem de repente e logo desaparecem. Esses fenômenos são mais rápidos que uma supernova, por exemplo — o pico de seu brilho aconteceu em apenas dois dias.

Além disso, a explosão emitiu uma luz de 10 a 100 vezes mais intensa do que explosões de supernovas, o que já indicava que algo diferente estava acontecendo. Era algo muito mais rápido e brilhante do que qualquer explosão estelar que os cientistas já tinham visto. O sinal foi catalogado como AT2018cow, daí o apelido de The Cow.

The Cow, avistado pelo Observatório Keck (Foto: Raffaella Margutti/Northwestern University)

O objeto foi considerado um transiente óptico azul rápido (FBOT, da sigla em inglês), ou seja, um evento brilhante e de curta duração de origem desconhecida. Os pesquisadores já suspeitavam que se tratava do nascimento de um buraco negro ou uma estrela de nêutrons, mas havia poucas informações que pudessem ser confirmadas.

Agora, o novo estudo localiza a fonte do sinal, faz estimativa da massa e tamanho do novo objeto e demonstra que as análises de raios-X de eventos semelhantes podem ser uma nova ferramenta para estudar buracos negros recém-nascidos.

Uma estrela devorada por dentro

O evento, detectado por diversos telescópios ao redor do mundo, apareceu como um flash azul brilhante no braço espiral de uma galáxia, mas é difícil determinar o local exato da explosão. No entanto, a equipe liderada pelo MIT encontrou fortes evidências da fonte do sinal, ou seja, do objeto que emitiu a luminosidade.

Além de um flash brilhante, os cientistas detectaram uma pulsação precisa como um relógio a cada 4,4 milissegundos, em um período de 60 dias. Com base nessa frequência dos pulsos, a equipe calculou que os raios X devem ter vindo de um objeto medindo apenas mil quilômetros de largura, aproximadamente, com massa menor que 800 sóis.

Para os padrões astrofísicos, esse é um objeto pequeno e compacto, provavelmente um pequeno buraco negro ou uma estrela de nêutrons. O estudo sugere que o AT2018cow era provavelmente uma estrela no fim de sua vida que entrou em colapso e deu origem a um objeto compacto, que começou a devorar a estrela por dentro.

Esse processo de engolir o material da estrela de dentro para fora foi o que liberou a enorme explosão de energia, concluíram os cientistas. De acordo com o autor principal do estudo, Dheeraj “DJ” Pasham, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT, “isso acontece em supernovas normais, mas não vimos antes porque é um processo muito confuso”.

Os dados foram coletados pelo Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) da NASA, um telescópio de monitoramento de raios-X a bordo da Estação Espacial Internacional. A equipe então analisou os dados, disponíveis para o público, e confirmou que as emissões não eram ruídos de outros objetos.

Ainda segundo Pasham, “essa nova evidência abre possibilidades para encontrar buracos negros bebês ou estrelas de nêutrons bebês”. O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: MIT

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