Pela primeira vez, o satélite caçador de planetas da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), observou um buraco negro despedaçando uma estrela num fenômeno cataclísmico chamado evento de perturbação por forças de maré.
© Goddard Space Flight Center (ilustração mostra uma perturbação de maré)
As observações seguintes do Observatório Neil Gehrels Swift da NASA e do ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae) produziram o olhar mais detalhado, até à data, dos primeiros momentos de uma destas ocorrências destruidoras de estrelas, o ASASSN-19bt.
O ASAS-SN, uma rede mundial de 20 telescópios robóticos com sede na Universidade Estatal de Ohio, descobriu o evento no dia 29 de janeiro. Astrônomos no Observatório Las Campanas, no Chile, quando receberam o alerta vindo da África do Sul do instrumento sul-africano deste projeto, apontaram rapidamente dois telescópios em Las Campanas para ASASSN-19bt e depois solicitou observações de acompanhamento com o Swift, o XMM-Newton da ESA e com telescópios terrestres de 1 metro na rede global do Observatório Las Cumbres.
O TESS monitora grandes áreas do céu, chamadas setores, durante 27 dias de cada vez. Esta visão prolongada permite que o TESS observe trânsitos, quedas periódicas no brilho de uma estrela que podem indicar planetas em órbita.
A rede ASAS-SN começou a passar mais tempo olhando para os setores do TESS quando o satélite iniciou as suas operações científicas em julho de 2018. Os astrônomos anteciparam que o TESS podia captar a luz precoce de explosões estelares de curta duração, incluindo supernovas e perturbações de maré. O TESS viu o ASASSN-19bt no dia 21 de janeiro, mais de uma semana antes do evento ter ficado suficientemente brilhante para a rede ASAS-SN o detectar. No entanto, o satélite só transmite dados para a Terra a cada duas semanas e, uma vez recebidos, têm que ser processados no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, Califórnia. De modo que os dados iniciais do TESS sobre o evento de perturbação de maré só ficaram disponíveis no dia 13 de março. É por isso que a obtenção de observações precoces de acompanhamento destes eventos depende da coordenação de levantamentos terrestres como o ASAS-SN.
Felizmente, a perturbação também ocorreu na zona de visualização contínua sul do TESS, que estava sempre à vista de uma das quatro câmaras do satélite (O TESS passou a monitorar o céu do hemisfério norte no final de julho). A localização de ASASSN-19bt permitiu com que os pesquisadores acompanhassem o evento em vários setores. Se tivesse ocorrido fora desta zona, o TESS podia ter perdido o início do surto explosivo.
Os astrônomos usaram os dados UV do Swift - os mais precoces já vistos para um evento de perturbação de maré - para determinar que a temperatura caiu cerca de 50%, de aproximadamente 40.000 para 20.000 graus Celsius, em poucos dias. É a primeira vez que uma diminuição tão precoce da temperatura já foi vista numa perturbação de maré, embora algumas teorias o tenham previsto.
O mais típico para estes tipos de eventos foi o baixo nível de emissão de raios X observado pelo Swift e pelo XMM-Newton. Os cientistas não entendem completamente por que razão as perturbações de maré produzem tanta emissão ultravioleta e tão poucos raios X.
Os cientistas têm sugerido várias teorias, talvez a luz ressalte através dos detritos recém-formados e perca energia, ou talvez o disco se forme mais longe do buraco negro do que era estabelecido originalmente e a luz não seja tão afetada pela extrema gravidade do objeto.
Os astrônomos pensam que o buraco negro supermassivo que gerou ASASSN-19bt tem cerca de 6 milhões de vezes a massa do Sol. Está situado no centro de uma galáxia chamada 2MASX J07001137-6602251 localizada a mais ou menos 375 milhões de anos-luz na direção da constelação de Peixe Voador. A estrela destruída pode ter um tamanho parecido ao do nosso Sol.
As perturbações de maré são incrivelmente raras, ocorrendo uma vez a cada 10.000-100.000 anos numa galáxia do tamanho da nossa própria Via Láctea. As supernovas, em comparação, ocorrem mais ou menos a cada 100 anos. No total, os astrônomos observaram apenas cerca de 40 eventos de perturbação por forças de maré, e os cientistas previram que o TESS veria apenas um ou dois na sua missão inicial de dois anos.
O artigo que descreve estas descobertas foi publicado na revista The Astrophysical Journal.
Fonte: University of Hawaiʻi
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