Buraco negro é flagrado engolindo uma estrela

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/11/2022

Ilustração da espaguetificação de uma estrela, ao ser sugada por um buraco negro supermassivo durante um "evento de ruptura de maré".
[Imagem: Carl Knox/OzGrav/ARC]

Evento de ruptura de maré

No início deste ano, o telescópio VLT, no Chile foi posto em alerta depois que uma fonte incomum de luz visível foi detectada por um telescópio de rastreio, que funciona de modo automatizado.

A partir de um cálculo aproximado, o flash parecia emitir mais luz do que 1.000 trilhões de sóis.

O VLT - juntamente com vários outros telescópios - foi rapidamente apontado na direção da luz: Um buraco negro supermassivo em uma galáxia distante havia "devorado" uma estrela, expelindo os restos da "refeição" sob a forma de um jato de radiação.

As observações mostraram que se trata do mais distante já observado evento deste tipo. Como o jato está quase apontando para nós, esta também é a primeira vez que o evento foi descoberto com luz visível, fornecendo uma nova maneira de detectar esses acontecimentos extremos - tão extremos que apenas há alguns dias astrônomos ofereceram uma explicação para esse mistério de buracos negros que brilham intensamente.

As estrelas que se aproximam demasiado de um buraco negro são destruídas pelas enormes forças de maré - o fenômeno é chamado evento de ruptura de maré (ou TDE, do inglês Tidal Disruption Event). Mas apenas cerca de 1% desses eventos dão origem a jatos de plasma e radiação que são ejetados a partir dos polos do buraco negro em rotação, o que é um enigma.

Em 1971, o pioneiro dos buracos negros, John Wheeler [1911-2008], definiu o conceito de rupturas de maré com jatos como "um tubo de pasta de dentes apertado no meio com toda a força", fazendo com que o sistema "esguiche matéria pelas duas pontas" - Wheeler também é frequentemente creditado por cunhar o termo "buraco negro" durante um discurso proferido para a NASA em 1967.

"Vimos apenas um punhado desses TDEs a jato e eles continuam sendo eventos muito exóticos e mal compreendidos," disse Nial Tanvir, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, que liderou as observações com o VLT.

Esta concepção artística ilustra como uma estrela que se aproxima demasiado de um buraco negro fica "espremida" pela enorme atração gravitacional desse objeto.
[Imagem: ESO/M.Kornmesser]

Explosão de raios gama

Os astrônomos estão constantemente caçando esses eventos extremos para entender como os jatos são realmente criados e por que uma fração tão pequena de TDEs os produz.

É por esta razão que muitos telescópios, incluindo o ZTF (Zwicky Transient Facility), nos EUA, mapeiam constantemente o céu à procura de sinais de eventos de curta duração, frequentemente extremos, que possam ser estudados com mais detalhe por grandes telescópios, como o VLT do ESO, no Chile.

"Desenvolvemos um procedimento automático de código aberto que armazena e extrai informação importante do rastreio ZTF e nos alerta sobre eventos atípicos em tempo real," explicou Igor Andreoni, astrônomo na Universidade de Maryland, EUA.

Em fevereiro deste ano, o ZTF detectou uma nova fonte de radiação visível. O evento, chamado AT2022cmc, foi uma reminiscência de uma explosão de raios gama, a fonte de radiação mais poderosa do Universo.

Vários telescópios em todo o mundo foram então acionados para observar a misteriosa fonte com mais detalhe. Uma grande variedade de radiação, desde raios gama de alta energia a ondas rádio de baixa energia, foi coletada por 21 telescópios em todo o mundo. A equipe comparou esses dados com diferentes tipos de eventos conhecidos, desde estrelas em colapso a quilonovas.

O único cenário que explica os dados obtidos é um raro evento de ruptura de maré com um jato, e ainda apontando na nossa direção. "Uma vez que o jato relativístico aponta na nossa direção, o fenômeno se torna muito mais brilhante e visível ao longo de uma extensão mais ampla do espectro eletromagnético," disse Giorgos Leloudas, astrônomo no Instituto Nacional do Espaço, na Dinamarca.

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