O observatório de raios X Chandra da NASA, e outros telescópios, identificaram um buraco negro supermassivo que despedaçou uma estrela e está agora usando estes destroços estelares para esmagar ou outra estrela ou um buraco negro menor.
© NASA (disco de material criado por buraco negro)
Esta pesquisa ajuda a ligar dois mistérios cósmicos e fornece informações sobre o ambiente em torno de alguns dos maiores tipos de buracos negros. Em 2019, um telescópio óptico no estado norte-americano da Califórnia observou uma explosão de luz que foi classificada mais tarde como um "evento de perturbação de marés" (TDEs, "Tidal Disruption Events"). Trata-se de casos em que os buracos negros destroem estrelas, e se aproximarem demasiado, através das suas poderosas forças de maré. Os astrônomos deram a este TDE o nome de AT2019qiz.
Entretanto, os cientistas estavam também seguindo casos de outro tipo de fenômenos cósmicos observados ocasionalmente em todo o Universo. Tratavam-se de breves e regulares explosões de raios X que ocorriam perto de buracos negros supermassivos. Estes eventos são chamados "erupções quase periódicas" (QPEs, "Quasi-Periodic Eruptions"). Este último estudo fornece aos cientistas evidências de que os TDEs e as QPEs estão provavelmente ligados.
Os pesquisadores pensam que as QPEs surgem quando um objeto se esmaga no disco deixado para trás após o TDE. Embora possam existir outras explicações, os autores do estudo propõem que esta é a fonte de pelo menos algumas QPEs. Em 2023, foram usados o Chandra e o Hubble para estudar simultaneamente os detritos deixados para trás após o fim da perturbação de marés. Os dados do Chandra foram obtidos durante três observações diferentes, cada uma separada por cerca de 4 a 5 horas. A exposição total de cerca de 14 horas de tempo, pelo Chandra, revelou apenas um sinal fraco na primeira e na última observação, mas um sinal muito forte na observação do meio.
A partir daí, os pesquiadores usaram o NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) da NASA para observar frequentemente AT2019qiz em busca de explosões repetidas de raios X. Os dados do NICER mostraram que AT2019qiz entra em erupção aproximadamente a cada 48 horas. Observações do Observatório Neil Gehrels Swift da NASA e do telescópio AstroSat da Índia concretizaram a descoberta. Os dados ultravioletas do Hubble, obtidos ao mesmo tempo que as observações do Chandra, permitiram aos cientistas determinar o tamanho do disco em volta do buraco negro supermassivo. Descobriram que o disco se tinha tornado suficientemente grande para que, se algum objeto estivesse orbitando o buraco negro e demorasse cerca de uma semana ou menos para completar uma órbita, colidisse com o disco e causasse erupções.
Este resultado tem implicações na procura por mais erupções quase periódicas associadas a perturbações de marés. A descoberta de mais destas erupções permitiria medir a prevalência e as distâncias de objetos em órbitas próximas de buracos negros supermassivos. Alguns deles podem ser excelentes alvos para os futuros observatórios de ondas gravitacionais que estão planejados.
O artigo que descreve estes resultados foi publicado na revista Nature.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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