Estrela em colapso dá origem a buraco negro massivo sem passar por supernova

Astrónomos viram uma estrela enorme e moribunda a renascer como um buraco negro. Foi necessário o poder combinado do LBT (Large Binocular Telescope) e dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA para investigar o remanescente da estrela que sucumbiu com um gemido em vez de um estrondo.

A estrela, que era 25 vezes mais massiva que o nosso Sol, deveria ter explodido como uma brilhante supernova. Em vez disso, apagou-se e deixou para trás um buraco negro.

Os “falhanços massivos” como este, numa galáxia próxima, podem explicar porque é que os astrónomos raramente vêm supernovas nas estrelas mais massivas, afirma Christopher Kochanek, professor de astronomia da Universidade Estatal do Ohio, nos EUA.

Até 30% dessas estrelas, ao que parece, podem silenciosamente colapsar em buracos negros – não é necessária nenhuma supernova.

“A visão típica é que uma estrela só pode formar um buraco negro depois de passar pela fase de supernova. Mas, se uma estrela não chegar a explodir como supernova e ainda assim formar um buraco negro, pode ajudar a explicar porque é que não vemos supernovas nas estrelas mais massivas”, explica Kochanek.

Entre as galáxias que têm vindo a observar está NGC 6946, uma galáxia espiral a 22 milhões de anos-luz de distância que é apelidada de “Galáxia do Fogo-de-Artifício” porque aí ocorrem, frequentemente, supernovas – de facto, SN 2017eaw, descoberta no dia 14 de maio, está quase no seu brilho máximo. Desde 2009 que uma estrela em particular, chamada N6946-BH1, começou a brilhar fracamente. Em 2015, parecia ter desaparecido.

Após o levantamento do LBT, em busca de supernovas falhadas, ter descoberto a estrela, os astrónomos apontaram os telescópios espaciais Hubble e Spitzer para ver se ainda lá estava, mas apenas com brilho atenuado. Também usaram o Spitzer para investigar qualquer radiação infravermelha emanada do local – um sinal de que a estrela ainda estava presente, mas talvez apenas escondida atrás de uma nuvem de poeira.

Todos os testes foram negativos, o que significa que a estrela já não estava lá. Através de um cuidadoso processo de eliminação, os investigadores eventualmente concluíram que a estrela deveria ter-se tornado num buraco negro.

É ainda muito cedo para saber, com certeza, a frequência com que as estrelas sofrem estes “falhanços massivos”, mas Scott Adams, da Universidade Estatal do Ohio.

“N6946-BH1 é provavelmente a única supernova falhada que encontrámos nos primeiros sete anos do nosso levantamento. Durante este período, ocorreram seis supernovas normais em galáxias que acompanhamos, sugerindo que 10 a 30 por cento das estrelas massivas morrem como supernovas falhadas“, destaca.

Para Krzysztof Stanek, coautor do estudo publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a parte realmente interessante desta descoberta são as implicações para as origens dos buracos negros muito massivos – o tipo que a experiência LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) detetou através de ondas gravitacionais.

“Não faz necessariamente sentido”, diz Stanek, professor de astronomia da Universidade Estatal do Ohio, “que uma estrela massiva possa passar pela fase de supernova” e ainda tenha massa suficiente para formar um buraco negro gigante.

“Eu suspeito que é muito mais fácil formar um buraco negro massivo caso não exista uma supernova,” conclui.

ZAP // CCVAlg

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