Há uma nuvem cósmica com “batimento cardíaco” (e pulsa ao ritmo do buraco negro vizinho)

Na constelação de Aquila, existe o remanescente da supernova W50, também chamada Nebulosa do Peixe-Boi, um nuvem de gás cósmica cuja notável caraterística é um microquasar galáctico.

Nesta nuvem, um buraco negro e uma estrela orbitam-se um ao outro, libertando poderosos jatos de material. Agora, uma equipa de investigadores detetou que esses jatos estão a gerar uma “pulsação” de raios gama na nebulosa a cerca de 100 anos-luz do microquasar SS433.

Os microquasares são feitos por uma estrela que alimenta um objeto compacto. No caso do 433, o objeto compacto é um buraco negro. Os jatos são uma consequência desse processo de alimentação e, quando interagem com o meio interestelar circundante, podem formar-se raios gama.

O que é intrigante no caso do W50 é a imensidão da escala. Normalmente, o efeito é localizado, mas a 100 anos-luz de distância, este não é o caso.

A equipa de astrónomos relacionou os batimentos cardíacos de raios gama da nebulosa às mudanças no microquasar.

A estrela tem cerca de 30 vezes a massa do Sol e o buraco negro tem entre 10 e 20 massas solares. Os dois objetos orbitam-se um ao outro em 13 dias, com o buraco negro a sugar matéria da estrela. Este processo criou um disco de acreção de material ao redor do buraco negro de onde os jatos são libertados. Os investigadores descobriram que a geometria do disco é a chave.

“O disco de acreção não fica exatamente no plano da órbita dos dois objetos. Precessa, ou balança, como um pião que foi colocado inclinado sobre uma mesa”, disse Diego Torres, do Instituto de Ciência Espacial de Barcelona e co-autor do estudo, ​​em comunicado. “Como consequência, os dois jatos espiralam no espaço circundante, em vez de apenas formarem uma linha reta.”

Os jatos demoram 162 dias para voltar à posição original. A equipa viu a emissão gama de outra região da nebulosa com o mesmo período. Segundo os astrónomos, isto é mais do que uma coincidência notável e a equipa está certa de que os dois devem estar ligados.

“Encontrar uma conexão tão inequívoca por tempo, cerca de 100 anos-luz de distância do microquasar, nem mesmo ao longo da direção dos jatos é tão inesperado quanto incrível”, disse Jian Li, do Deutsches Elektronen-Synchrotron e autor principal do estudo. “Mas a forma como o buraco negro consegue alimentar o batimento cardíaco da nuvem de gás não está claro para nós.”

A equipa não acredita que haja interação direta com os jatos. Em vez disso, propuseram uma hipótese para explicar a conexão: um fluxo de protões pode ser produzido ao redor do buraco negro ou na borda dos jatos e é isso que está a interagir com o resto da nebulosa.

Este estudo foi publicado este mês na revista científica Nature Astronomy.