Coroa de buraco negro desaparece completamente e ressurge em seguida

Pela primeira vez, astrônomos viram a coroa de um buraco negro supermassivo desaparecer abruptamente e, logo em seguida, ser reconstruída. A causa do evento ainda é desconhecida, mas os pesquisadores suspeitam que possa ter sido uma estrela capturada pela atração gravitacional do buraco negro.

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A coroa dos buracos negros é um anel de partículas de alta energia que circunda o disco de acreção - que por sua vez se forma com o acúmulo de matéria em torno do buraco negro por causa da intensa atração gravitacional. Com uma temperatura de cerca de um bilhão de Kelvin, a coroa é altamente magnetizada e turbulenta. Ali, as partículas podem ser aceleradas, o que teoricamente leva a colisões que criariam os misteriosos neutrinos.

Pois bem, o que os astrônomos viram foi a coroa sofrer uma queda de brilho surpreendente. Uma mudança de luminosidade tão grande é algo que se espera acontecer em alguns milhares ou milhões de anos, mas Erin Kara, professora assistente de física do MIT, conta que neste objeto, eles viram uma mudança em fator de 10.000 ao longo de um ano. Também houve queda em um fator de 100 em apenas oito horas, o que é “totalmente inédito e realmente incompreensível”.

Caso isso tenha sido, de fato, consequência de uma estrela capturada pelo buraco negro, pode ser que ela ricocheteou no disco de acreção do buraco negro, fazendo com que tudo nas proximidades, incluindo as partículas de alta energia da coroa, caíssem repentinamente no buraco negro.

Após o desaparecimento da coroa, os astrônomos continuaram observando atônitos ao que acontecia no buraco negro, e testemunharam uma reconstrução. Lentamente, o material nas bordas externas foram reunidos para reformar o disco de acreção novamente, que por sua vez voltou a gerar raios X de alta energia perto do horizonte de eventos do buraco negro. Em apenas alguns meses, o buraco negro conseguiu gerar uma nova coroa, quase com a luminosidade da anterior.

O mais impressionante é que os cientistas puderam assistir tudo isso em tempo real. “Isso será realmente importante para entender como a coroa de um buraco negro é aquecida e alimentada”, disse Kara. Ela e os co-autores de um estudo que descreve este evento publicaram as descobertas no Astrophysical Journal Letters.

Este buraco negro fica em um objeto chamado 1ES 1927+654, que é um núcleo galáctico ativo (uma região no centro da galáxia onde os astrônomos supõe que haja um buraco negro supermassivo). Em março de 2018, uma explosão inesperada foi detectada por lá, e os pesquisadores observaram um salto no brilho do objeto, com cerca de 40 vezes a luminosidade normal.

Os cientistas então apontaram seus telescópios, em muitos outros comprimentos de onda, para olhar o objeto. Com observações frequentes, eles notaram que o brilho caiu inesperadamente em praticamente todas as faixas de ondas que usaram para as medições, especialmente na faixa de raios X de alta energia. Isso sinalizava que a coroa do buraco negro havia vaporizado de repente, tornando-se indetectável, algo que nunca acontecera antes.

Desde então, a coroa se reconstruiu, iluminando-se com raios-X de alta energia. Não é tão brilhante quanto antes, mas os pesquisadores continuam a monitorá-la, embora com menos frequência, para ver o que mais esse sistema pode ensinar. "Queremos ficar de olho nisso", diz Kara. "Ele ainda está nesse estado incomum de alto fluxo e talvez faça algo louco de novo, então não queremos perder isso”.

Fonte: MIT