Num evento espetacular que os cientistas compararam a “fazer um lanche para o almoço”, uma estrela massiva foi dilacerada e gradualmente consumida por um buraco negro.
Astrônomos de todo o mundo observaram a intensa colisão, e o evento foi apresentado na conferência AAS em Phoenix, Arizona. Os pesquisadores descreveram a estrela como sendo “dilacerada” à medida que a imensa gravidade do buraco negro a despedaçava, consumindo seu material pedaço por pedaço.
O professor associado de astrofísica Daniel Perley, da Universidade John Moores de Liverpool, é o autor principal do artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Descobrimos o que pensamos ser um buraco negro fundindo-se com uma estrela companheira massiva, transformando-a num disco que alimenta o buraco negro. Este é um fenómeno raro e inspirador”, disse ele na conferência.
Esta destruição criou um dos eventos cósmicos mais poderosos já registrados. Durante um curto período de tempo, a energia libertada foi quase 400 mil milhões de vezes superior à do Sol da Terra, superando até mesmo as supernovas mais poderosas conhecidas pelos astrónomos.
Um buraco negro engole uma estrela massiva
Os astrónomos já observaram buracos negros aparentemente comendo estrelas em eventos chamados eventos de perturbação de marés. No entanto, os pesquisadores nunca tinham visto nada parecido em grande escala.
Anna Hu, professora assistente de astronomia na Universidade Cornell e co-autora do artigo com Pearly, detectou o evento notável logo depois que sua luz atingiu a Terra. Usando o Zwicky Transitory Facility no Observatório Palomar, na Califórnia, ele identificou o objeto, oficialmente designado AT2024wpp e apelidado de Whippet.
Os investigadores rapidamente suspeitaram que o fenómeno poderia ser uma transição óptica luminosa azul (LFBOT), um tipo raro e errático de evento cósmico visível associado à destruição de estrelas. Dentro de um dia, observações feitas pelo Telescópio Liverpool nas Ilhas Canárias e pelo satélite Swift da NASA no espaço mostraram que o objeto exibia as características esperadas de um LFBOT. Parecia intensamente azul e produzia raios X.
Medições de distância feitas por R. Michael Rich da UCLA e Yu Jing Qin da Caltech mostraram que este transiente liberou muito mais energia do que uma supernova típica. Combinadas com outras observações, incluindo a sua temperatura extraordinariamente elevada, estas medições levaram os investigadores a concluir que estavam a testemunhar a desintegração de uma estrela que tinha sido engolida por um buraco negro.
“Mesmo que tivéssemos dúvidas sobre o que era, ainda assim foi incrível”, acrescentou Perley. “Foi muitas vezes mais energético do que qualquer evento semelhante e mais do que qualquer explosão conhecida do colapso de uma estrela.
“Estes eventos não só nos ajudam a identificar buracos negros, mas também fornecem uma nova forma de identificar onde ocorrem os buracos negros, como se formam e crescem, e a física de como isso acontece”, acrescentou Perelli.
Onda de choque percorrendo os gases circundantes
Estudos adicionais do AT2024wpp mostram que este evento criou uma poderosa onda de choque que viajou para fora do gás denso circundante a um quinto da velocidade da luz. No entanto, depois de cerca de meio ano, o choque de repente parece ter “passado”.
O material ejetado da estrela formou um disco ao redor do buraco negro e tornou-se extremamente quente à medida que espiralava para dentro. Este processo produziu radiação de raios X juntamente com um poderoso “vento” de gás. Este fluxo colidiu com o material que a estrela havia emitido antes de sua destruição, criando a radiação ultravioleta e óptica azul brilhante vista nos primeiros dias, bem como os sinais de rádio e milimétricos detectados pelos astrônomos.
Os pesquisadores acreditam que o choque se extingue depois de atingir o limite externo da bolha criada pelo gás que a estrela condenada já ejetou.
Um estranho sinal emerge de suas consequências
Uma característica intrigante permanece. Observações feitas pelo Observatório Keck, pelo Observatório Magalhães e pelo Very Large Telescope não mostraram nenhuma assinatura química detectável no primeiro mês após a explosão. À medida que o evento começou a desaparecer, apareceram sinais fracos de hidrogênio e gás hélio.
Helium produziu uma pista inesperada. Ele estava se movendo ao longo da linha de visão a mais de 6.000 km/s, indicando que uma estrutura densa pode ter sobrevivido à explosão inicial e agora está vindo em nossa direção.
Os investigadores especulam que o sinal pode vir de um “fluxo” de material emitido pelo núcleo da estrela à medida que a imensa gravidade do buraco negro o separa. Uma possibilidade mais provável é que o material seja de um terceiro membro do sistema, destruído por um vento rápido de partículas e pela radiação de raios X produzida pelo buraco negro que o alimenta.
