Buraco negro supermassivo distante descoberto saboreando sua refeição, mordida por mordida: WebCuriosos

Os buracos negros são notoriamente destrutivos para as estrelas próximas a eles. Os astrónomos vêem frequentemente flashes que representam os estertores da morte de estrelas que colapsam para além do horizonte de eventos, um buraco negro do qual se aproximaram demasiado.

No entanto, em casos raros, uma estrela não é totalmente engolida pela sua gigantesca vizinha e é puxada para uma órbita, causando uma morte muito mais lenta, o que provavelmente seria mais doloroso se as estrelas pudessem sentir alguma coisa.

Um novo estudo usando resultados de raios X do Chandra e alguns outros instrumentos detalha um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia muito, muito distante que está devorando lentamente uma estrela que capturou em órbita, e pode ensinar-lhes mais sobre um variedade de processos físicos de interesse.

O novo artigo é o mais recente de uma série que remonta a alguns anos. Tudo começou com a descoberta do AT2018fyk, um “evento de interrupção de maré” (TDE), em 2018. Um TDE é o que os astrônomos veem quando uma estrela é devorada por um buraco negro. AT2018fyk foi originalmente capturado pela estrela de nêutrons Interior Composition Explorer (NICER) da NASA. As observações de acompanhamento foram completadas pelo Chandra e pelo XMM-Newton, o telescópio de raios X da ESA.

Num cenário típico, esse teria sido o fim da história – a estrela foi comida, emitiu alguns raios X e UV excepcionalmente fortes, e nós os capturámos usando a nossa instrumentação a 860 milhões de anos-luz de distância. No entanto, os astrónomos notaram outro aumento nas emissões de raios X e UV provenientes do mesmo buraco negro cerca de dois anos depois.

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Esse segundo pico de luminosidade foi provavelmente causado pelo facto de a estrela ter sido parcialmente devorada novamente ao ser capturada numa órbita altamente elíptica em torno do buraco negro. A cada poucos anos, ele se aproxima o suficiente para que mais material seja arrancado, causando outro TDE. Mas desta vez, os cientistas estavam prontos e elaboraram uma hipótese para quando o TDE terminaria.

Os seus cálculos apontavam para agosto de 2023, por isso pediram um tempo de observação no Chandra. Com certeza, em 14 de agosto de 2023, eles observaram uma diminuição significativa nas emissões do buraco negro. Ou a estrela finalmente sucumbiu completamente e foi despedaçada, ou saiu viva novamente e continuará sua dança excêntrica em torno de seu vizinho muito maior.

De qualquer forma, definitivamente perde massa a cada vez, já que o segundo evento é menos luminoso que o primeiro. Por essa lógica, o próximo deverá ser ainda menos luminoso se houver pelo menos um terceiro evento.

A estrela no centro do AT2018fyk pode não estar sozinha originalmente. Os investigadores previram que fazia parte de um sistema estelar binário, mas a sua estrela parceira foi ejetada assim que o par foi apanhado no poço gravitacional do buraco negro. Está agora a viajar muito mais rapidamente para longe desse buraco negro e poderá ter impulso suficiente para deixar completamente a sua galáxia.

Seu parceiro não teve tanta sorte. Resta saber se a estrela ainda tem material suficiente para uma terceira rodada de queima luminosa. As características físicas do sistema prevêem que o aumento subsequente no brilho acontecerá entre maio e agosto de 2025 e durará aproximadamente dois anos, muito mais do que as mudanças anteriores.

Dado o interesse que este sistema despertou agora e a sua capacidade de testar teorias sobre eventos raros como os TDEs, a equipa de investigação provavelmente conseguirá encontrar mais tempo de observação no próximo ano para verificar o potencial terceiro lanche deste excitante buraco negro.

Este artigo foi publicado originalmente por Universo hoje. Leia o artigo original.