Dos confins do Universo observável, os astrônomos acabaram de ver um buraco negro supermassivo repentinamente ganhar vida.
A luz brilhante de 10 bilhões de anos atrás sugere que o objeto compacto começou a se alimentar abruptamente de grandes quantidades de material. É, dizem os cientistas, um dos exemplos mais dramáticos desse tipo de evento que já vimos.
Uma equipe liderada pela astrônoma Samantha Oates, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, apresentou sua descoberta no Encontro Nacional de Astronomia anual do Reino Unido. Ela também será publicada no Monthly Notices da Royal Astronomical Society e está atualmente disponível no servidor de pré-impressão arXiv.
O evento de queima foi nomeado J221951-484240, ou J221951 para abreviar.
“Nossa compreensão das diferentes coisas que os buracos negros supermassivos podem fazer se expandiu muito nos últimos anos, com descobertas de estrelas sendo destruídas e agregando luz nos discos de acreção dos buracos negros com luminosidades extremamente variáveis”, diz o astrofísico Matt Nicholl, da Queens University Belfast, na Irlanda.
“J221951 é um dos exemplos mais extremos de um buraco negro nos pegando de surpresa.”
No coração de cada galáxia se esconde um buraco negro gigante, mas eles nem sempre estão ativos. Alguns – como o Sagitário A* da Via Láctea – são relativamente silenciosos, sem material suficiente ao seu redor para os alimentar a uma taxa significativa.
Mas a atividade dos buracos negros supermassivos varia em escalas de tempo cósmicas; eles ligam e desligam novamente conforme o material fica disponível.
J221951 foi descoberto enquanto Oates e seus colegas procuravam um tipo diferente de erupção transitória; o brilho de estrelas de nêutrons se fundindo em um evento chamado de kilonova.
Mas apesar de ser da cor certa, o sinal do J221951 estava com a duração errada. Kilonovas desaparecem após alguns dias; J221951 demorou muito mais.
Os pesquisadores olharam mais de perto e descobriram que a distância percorrida pela luz era muito maior do que se pensava inicialmente: 10 bilhões de anos, em vez de 500 milhões. A explosão foi rastreada até o centro de uma galáxia naquele local no espaço e no tempo.
Isso também significava que o brilho era incrivelmente brilhante – consistente não com uma única explosão, mas com o brilho contínuo criado pelo material girando em torno do ambiente extremo fora de um buraco negro supermassivo quando ele cai sobre ele.
A rapidez do clarão, bem como a quantidade de luz, também sugeriram que o buraco negro começou a se alimentar abruptamente de grandes quantidades de material, de um estado quiescente a extremamente ativo.
Há duas possíveis explicações para isso. A primeira é que o buraco negro começou a se alimentar de material girando em um disco ao seu redor que finalmente se aproximou o suficiente para o buraco negro o engolir, transformando-o no que é conhecido como núcleo galáctico ativo. A segunda é mais violenta, quando uma estrela chegou muito perto do buraco negro e foi destruída e agregada no que é conhecido como evento de ruptura de maré.
Observações futuras ajudarão os pesquisadores a descobrir qual hipótese é mais provável.
“No futuro, seremos capazes de obter pistas importantes que ajudarão a distinguir entre o evento de ruptura das marés e os cenários de núcleos galácticos ativos”, diz Oates.
“Por exemplo, se J221951 estiver associado a um núcleo galáctico ativo, podemos esperar que ele pare de desaparecer e aumente novamente em brilho, enquanto que se J221951 for um evento de ruptura de maré, esperaríamos que ele continuasse a desaparecer. Precisamos continuar a monitorar o J221951 nos próximos meses a anos para capturar seu comportamento tardio.”
As descobertas serão publicadas no Monthly Notices da Royal Astronomical Society e estão disponíveis no arXiv.
Por Michelle Starr
Publicado no ScienceAlert
