Astrônomos identificam buraco negro engolindo estrela como fonte de luz misteriosa

12 dez 2016 - 16h45
(atualizado às 16h52)
Desenho representa uma estrela parecida com o Sol sendo despedaçada por um buraco negro
Desenho representa uma estrela parecida com o Sol sendo despedaçada por um buraco negro
Foto: NASA

ASASSN-15lh era um ponto de luz com um brilho extraordinário localizado em uma galáxia distante.

O fenômeno era tão incrível que estudiosos acreditavam tratar-se da supernova - explosão de uma estrela no fim de seu ciclo de vida - mais brilhante já vista.

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Mas novas observações, que incluíram instrumentos como o telescópio espacial Hubble (projeto da Nasa e da ESA, as agências espaciais americana e europeia, respectivamente), agora geraram dúvida quanto a essa classificação.

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Agora, um grupo de astrônomos sugere que a fonte de luz era, na verdade, um evento ainda mais raro: um buraco negro em rotação rápida engolindo uma estrela que chegou perto demais.

Explicações

Em 2015, um projeto da Universidade de Ohio (EUA) detectou um evento batizado de ASASSN-15lh.

O fenômeno foi registrado como a supernova mais brilhante já detectada, uma "supernova superluminosa" - a explosão de uma estrela gigante que já estava no fim da vida.

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O evento foi duas vezes mais brilhante do que o recorde anterior e, em seu auge, foi 20 vezes mais luminoso do que toda a luz produzida na Via Láctea.

A nova explicação para o evento veio de uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por Giorgos Leloudas, do Instituto de Ciência Weizmann, em Isarel, e do Dark Cosmology Centre, na Dinamarca.

As duas equipes fizeram mais observações da galáxia, que fica a cerca de 4 bilhões de anos-luz da Terra.

"Observamos a fonte por dez meses depois do evento e concluímos que é a explicação provavelmente não é uma supernova brilhante. Nossos resultados indicam que o evento provavelmente foi causado por um buraco negro supermassivo em rotação rápida enquanto ele destruia uma estrela com pouca massa", explicou Leloudas.

Nessa representação, buraco negro é cercado pelos destroços da estrela
Foto: NASA
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Neste cenário, as forças gravitacionais extremas de um buraco negro gigantesco, localizado no centro da galáxia, despedaçaram uma estrela parecida com o Sol após ela chegar perto demais dele.

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Esse tipo de evento foi observado apenas dez vezes até hoje.

Nessa teoria, a estrela passou pelo processo chamado de "espaguetificação" e os choques causados pela colisão de seus destroços e o calor gerado causaram uma explosão de luz.

E essa luz toda, afirmam os cientistas, foi semelhante à causada por uma supernova, mesmo que a estrela "vítima" do buraco negro não fosse uma supernova e nem tivesse tanta massa.

Os astrônomos basearam suas novas conclusões em observações feitas com instrumentos em Terra e no espaço - um deles foi o telescópio espacial Hubble.

Também estiveram envolvidos nas observações o Very Large Telescope (VLT), localizado no observatório astronômico europeu de Paranal, no Deserto do Atacama, no Chile, e o New Technology Telescope, no Observatório de La Silla, do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês).

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Três fases

Morgan Fraser, um dos autores da descoberta e astrônomo da Universidade de Cambridge, afirmou que existem "vários aspectos independentes" que confirmam que a luz brilhante foi mesmo gerada por um buraco negro engolindo e despedaçando uma estrela, e não de uma "supernova superluminosa".

Os dados revelaram que o evento passou por três fases diferentes nos dez meses seguintes de observação.

Estes dados são mais parecidos com o que é observado no evento chamado pelos cientistas de "tidal disruption", um termo de tradução difícil, algo como "quebra de marés", que designa a destruição de uma estrela em um buraco negro.

Os astrônomos observaram uma retomada do brilho com luzes ultravioleta e também um aumento na temperatura, o que reduz ainda mais a possibilidade de um evento envolvendo uma supernova.

Fator localização

Além disso, há a questão da localização do evento: uma galáxia vermelha, muito grande e considerada passiva pelos cientistas.

Esse tipo de galáxia não é um lugar onde geralmente ocorrem explosões luminosas de grandes supernovas - elas costumam se dar em galáxias azuis, anãs, onde estrelas são formadas.

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Os astrônomos afirmam ainda que foi um evento clássico de "tidal disruption".

Para cientistas, evento foi diferente de uma supernova, representada acima
Foto: Thinkstock

"O evento de 'tidal disruption' que nós propomos não pode ser explicado com um buraco negro supermassivo que não gira. Nosso argumento é que o ASASSN-15lh era um evento de 'tidal disruption' que ocorreu graças um tipo muito específico de buraco negro", afirmou Nicholas Stone, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos.

A massa da galáxia onde o evento ocorreu também sugere que o buraco negro tem, em seu centro, uma massa de pelo menos 100 milhões de vezes a do Sol.

Um buraco negro com essa massa normalmente não conseguiria interferir em uma estrela que passasse fora de seus limites, que ficam na região conhecida como horizonte de eventos - espaço no qual nada consegue escapar de sua força gravitacional.

Mas, se ele for de um tipo específico que esteja em rotação rápida, o chamado buraco negro Kerr, a situação muda: o limite já não é mais válido.

"Mesmo com todos os dados coletados, não podemos afirmar com 100% de certeza que o evento ASASSN-15lh era um evento de 'tidal disruption'. Mas é, de longe, a explicação mais provável", concluiu o chefe da pesquisa, Giorgos Leloudas.

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