Astrónomos descobrem buraco negro vermelho de fúria

ATG medialab / ESA

Impressão de artista mostrando um buraco negro a engolir matéria da sua estrela, num sistema binário

Impressão de artista mostrando um buraco negro a engolir matéria da sua estrela, num sistema binário

Violentas luzes vermelhas, com duração de apenas frações de segundo, foram observadas durante uma das mais brilhantes explosões de buracos negros nos últimos anos.

Em junho de 2015, um buraco negro chamado V404 Cygni lançou um dramático brilho durante cerca de duas semanas, ao devorar a matéria que estava a devorar de uma estrela companheira em órbita.

O V404 Cygni, que está cerca de 7.800 anos-luz da Terra, foi o primeiro buraco negro definitivo a ser identificado na nossa galáxia e pode tornar-se extremamente brilhante quando está a devorar matéria ativamente.

Num novo estudo, publicado na Monthly Notices da Royal Astronomical Society, uma equipa internacional de astrónomos liderada pela Universidade de Southampton, em Inglaterra, relatou que o buraco negro emitiu deslumbrantes flashes em vermelho com duração de apenas frações de segundo, à medida que despejava matéria que não conseguia engolir.

Os astrónomos associaram a cor vermelha a jatos velozes de matéria que foram ejetados perto do buraco negro. Estas observações fornecem novas ideias sobre a formação de tais jatos e fenómenos em buracos negros extremos.

Fúria vermelha

Poshak Gandhi, da Universidade de Astronomia de Southampton, comenta que “a velocidade muito alta nos diz que a região onde essa luz vermelha está a ser emitida deve ser muito compacta”.

“Reunindo pistas sobre a cor, a velocidade e o poder desses flashes, podemos concluir que esta luz está a ser emitida a partir da base do buraco negro. A origem destes jatos ainda é desconhecida, apesar dos fortes campos magnéticos serem suspeitos de desempenhar um papel nisso”, explica o autor principal do estudo.

“Além disso, esses flashes vermelhos são mais fortes no auge da agitação de alimentação do buraco negro. Especula-se que quando o buraco negro estava a ser forçado a alimentar-se rapidamente da sua estrela companheira de órbita, reagiu violentamente expelindo parte do material como um jato que se movia rapidamente. A duração desses episódios intermitentes pode estar ligada ao ligar e desligar do jato, visto pela primeira vez em detalhe”.

Trabalho de grupo

Devido à natureza imprevisível e à raridade dessas “explosões” brilhantes de buracos negros, os astrónomos têm muito pouco tempo para reagir. Por exemplo, a última erupção do V404 Cygni tinha sido em 1989.

Quando esteve excepcionalmente brilhante em junho de 2015, isto constituiu uma excelente oportunidade para o trabalho, tratando-se mesmo de uma das mais brilhantes explosões de buracos negros nos últimos anos. No entanto, a maioria das explosões são muito opacas, tornando-as difíceis de estudar.

L. Calçada / ESO

Impressão de artista de um buraco negro semelhante ao V404 Cyg a devorar matéria de uma estrela próxima

Impressão de artista de um buraco negro semelhante ao V404 Cyg a devorar matéria de uma estrela próxima

Cada flash era cegamente intenso, equivalente à potência de cerca de mil sóis, e alguns dos flashes eram mais curtos do que 1/40º de segundo – cerca de dez vezes mais rápido do que a duração do piscar de um olho. Tais observações exigem novas tecnologias, de modo que os astrónomos usaram a câmera de imagem rápida UltraCam, montada no telescópio Herschel William, em La Palma, nas Ilhas Canárias.

Vik Dhillon, investigador da Universidade de Sheffield, na Inglaterra, e cocriador da UltraCam, explica que “a UltraCam é a única que pode operar a uma velocidade muito alta, capturando filmes com alta taxa de frames por segundo de alvos astronómicos, em três cores simultaneamente. Isto é que nos permitiu determinar a cor vermelha desses flashes de luz do V404 Cygni”.

O evento de 2015 fez os astrónomos coordenarem esforços mundiais para observar explosões futuras. “As curtas durações e emissões fortes em todo o espectro eletromagnético requerem uma estreita comunicação, partilha de dados e esforços de colaboração entre cientistas. Estas observações podem ser um verdadeiro desafio, especialmente quando se tenta observações simultâneas de telescópios terrestres e satélites espaciais”, conclui Poshak Gandhi.

HypeScience

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