Os astrónomos descobriram uma estrela a ser dilacerada por um buraco negro numa galáxia a 850 milhões de anos-luz da Terra.
Um buraco negro de massa intermédia, escondido numa galáxia anã, revelou-se aos astrónomos quando devorou uma estrela azarada que se aproximou demasiado.
A destruição da estrela, um evento de perturbação de marés, produziu um surto de radiação que brilhou, por breves instantes, mais do que a luz estelar combinada da galáxia anã hospedeira.
O evento poderá ajudar os cientistas a compreender melhor as relações entre os buracos negros e as galáxias.
A erupção foi capturada por astrónomos com o YSE (Young Supernova Experiment), um levantamento concebido para detetar explosões cósmicas e eventos astrofísicos transientes.
Uma equipa internacional liderada por cientistas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhaga e da Universidade do Estado de Washington relatou a descoberta num artigo publicado no dia 10 de novembro na revista Nature Astronomy.
“Esta descoberta criou uma excitação generalizada porque podemos usar eventos de perturbação de marés não só para encontrar mais buracos negros de massa intermédia em galáxias anãs silenciosas, mas também para medir as suas massas“, disse o coautor Ryan Foley, professor assistente de astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, que ajudou a planear o levantamento YSE.
A primeira autora, Charlotte Angus do Instituto Niels Bohr, disse que as conclusões da equipa fornecem uma base para futuros estudos de buracos negros de massa intermédia.
“O facto de termos conseguido capturar este buraco negro de massa intermédia enquanto devorava uma estrela forneceu-nos uma oportunidade notável de detetar o que de outra forma teria ficado escondido”, disse Angus.
“Além disso, podemos utilizar as propriedades do próprio surto para melhor compreender este grupo elusivo de buracos negros de massa intermédia, que podem constituir a maioria dos buracos negros nos centros das galáxias”.
Os buracos negros supermassivos podem ser encontrados nos centros de todas as galáxias massivas, incluindo a nossa própria Via Láctea.
Os astrónomos especulam que estes enormes monstros, com milhões ou milhares de milhões de vezes a massa do Sol, podem ter crescido a partir de buracos negros mais pequenos, de “massa intermédia”, com milhares a centenas de milhares de massas solares.
Uma teoria para a formação destes monstruosos buracos negros diz que o Universo primordial estava repleto de galáxias anãs com buracos negros de massa intermédia.
Com o tempo, estas galáxias anãs ter-se-iam fundido ou sido devoradas por galáxias mais massivas, combinando cada vez mais os seus núcleos para assim acumular massa no centro da galáxia em crescimento. Este processo de fusão acabaria por criar os buracos negros supermassivos vistos hoje em dia.
“Se conseguirmos compreender a população de buracos negros de massa intermédia – quantos existem e onde estão localizados – podemos ajudar a determinar se as nossas teorias da formação de buracos negros supermassivos estão corretas”, disse o coautor Enrico Ramirez-Ruiz, professor de astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz e professor do Instituto Neils Bohr na Universidade de Copenhaga.
Mas será que todas as galáxias anãs têm buracos negros de massa intermédia?
“Isso é difícil de afirmar, porque a deteção de buracos negros de massa intermédia é extremamente desafiante”, disse Ramirez-Ruiz.
As técnicas clássicas de caça aos buracos negros, que procuram buracos negros em alimentação ativa, não são muitas vezes suficientemente sensíveis para descobrir buracos negros nos centros das galáxias anãs.
Como resultado, apenas uma fração minúscula de galáxias anãs é conhecida por acolher buracos negros de massa intermédia. A descoberta de mais buracos negros de tamanho médio, com eventos de perturbação de marés, poderá ajudar a resolver o debate sobre a maneira como os buracos negros supermassivos se formam.
“Uma das maiores questões em aberto na astronomia é atualmente a formação dos buracos negros supermassivos”, disse a coautora Vivienne Baldassare, professora de física e astronomia na Universidade do Estado de Washington.
Dados do levantamento YSE permitiram à equipa detetar os primeiros sinais de luz, isto é, quando o buraco negro começou a devorar a estrela.
A captura deste momento inicial foi fundamental para desbloquear o tamanho do buraco negro, porque a duração destes eventos pode ser usada para medir a massa do buraco negro central.
Este método, que até agora só tinha sido mostrado funcionar bem para os buracos negros supermassivos, foi proposto pela primeira vez por Ramirez-Ruiz e pela coautora Brenna Mockler da Universidade da Califórnia em Santa Cruz.
“Esta erupção foi incrivelmente rápida, mas dado que os nossos dados YSE nos deram tanta informação tão cedo no evento, fomos realmente capazes de determinar a massa do buraco negro”, disse Angus.
Este estudo teve por base dados de observatórios de todo o mundo, incluindo o Observatório W. M. Keck no Hawaii, o NOT (Nordic Optical Telescope), o Observatório Lick da Universidade da Califórnia, o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Observatório Gemini, o Observatório Palomar e o levantamento Pan-STARRS no Observatório Haleakala.
// CCVAlg
