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Detecção mais distante de um buraco negro engolindo uma estrela
No início deste ano, o Very Large Telescope (VLT) do ESO foi alertado depois que uma fonte incomum de luz visível foi detectada por um telescópio de rastreio. O VLT, juntamente com outros telescópios, foi rapidamente apontado na direção desta fonte: um buraco negro supermassivo em uma galáxia distante que havia "devorado" uma estrela, expelindo os restos da “refeição” sob a forma de um jato. O VLT determinou que é o exemplo mais distante de tal evento já observado. Como o jato está quase apontando para nós, esta também é a primeira vez que foi descoberto com luz visível, fornecendo uma nova maneira de detectar esses eventos extremos.
Concepção artística de um buraco negro engolindo uma estrela. Foto: ESO
As estrelas que se aproximam demasiado de um buraco negro são destruídas pelas enormes forças de maré deste objeto, num fenômeno a que se chama evento de ruptura de maré (TDE, do inglês tidal disruption event).
Cerca de 1% destes eventos dão origem a jatos de plasma e radiação que são ejetados a partir dos polos do buraco negro em rotação.
Em 1971, o pioneiro dos buracos negros, John Wheeler definiu o conceito de rupturas de maré com jatos como “um tubo de pasta de dentes apertado no meio com toda a força”, fazendo com que o sistema “esguiche matéria pelas duas pontas”.
“Vimos apenas um punhado desses TDEs a jato e eles continuam sendo eventos muito exóticos e mal compreendidos”, disse Nial Tanvir, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, que liderou as observações com o VLT para determinar a distância ao objeto.
Os astrônomos estão constantemente caçando esses eventos extremos para entender como os jatos são realmente criados e por que uma fração tão pequena de TDEs os produz.
É por esta razão que muitos telescópios, incluindo o ZTF (Zwicky Transient Facility), nos EUA, mapeiam constantemente o céu à procura de sinais de eventos de curta duração, frequentemente extremos, que possam ser estudados com mais detalhe por grandes telescópios, como o VLT do ESO, no Chile.
“Desenvolvemos um procedimento automático de código aberto que armazena e extrai informação importante do rastreio ZTF e nos alerta sobre eventos atípicos em tempo real”, explica Igor Andreoni, astrônomo na Universidade de Maryland, EUA, que co-liderou, juntamente com Michael Coughlin da Universidade de Minnesota, o artigo científico sobre este trabalho.
Em fevereiro deste ano, o ZTF detectou uma nova fonte de radiação visível. O evento, chamado AT2022cmc, foi uma reminiscência de uma explosão de raios gama, a fonte de radiação mais poderosa do Universo.
Com o intuito de investigar este fenômeno raro, a equipe utilizou vários telescópios em todo o mundo para observar a misteriosa fonte com mais detalhe. Isto incluiu o VLT do ESO, que rapidamente observou este novo evento com o instrumento X-shooter.
Os dados do VLT colocaram a fonte a uma distância sem precedentes no que diz respeito a estes eventos: a luz produzida pelo AT2022cmc começou a sua viagem quando o Universo tinha apenas cerca de um terço da sua idade atual.
Uma grande variedade de radiação, desde raios gama de alta energia a ondas rádio de baixa energia, foi coletada por 21 telescópios em todo o mundo. A equipe comparou estes dados com diferentes tipos de eventos conhecidos, desde estrelas em colapso a quilonovas.
O único cenário que explicava os dados obtidos era um raro evento de ruptura de maré com um jato a apontando na nossa direção. Giorgos Leloudas, astrônomo no DTU Space, na Dinamarca, e co-autor deste estudo, explica que “uma vez que o jato relativístico aponta na nossa direção, o fenômeno se torna muito mais brilhante e visível ao longo de uma uma extensão mais ampla do espectro eletromagnético”.
As medições de distância executadas com o VLT mostraram que o AT2022cmc é o TDE mais distante já descoberto, mas este não é o único recorde que este objeto bate.
“Até agora, o pequeno número destes eventos que se conheciam, tinham sido inicialmente detectados por telescópios de raios gama ou de raios X. Esta foi a primeira descoberta feita durante um rastreio no visível!”, disse Daniel Perley, astrônomo na Universidade John Moores de Liverpool, Reino Unido, e co-autor do estudo.
\Isto nos mostra uma nova maneira de detectar rupturas de maré com jatos, nos permitindo estudar melhor estes eventos raros e investigar os meios extremos que circundam os buracos negros. (ESO)
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