Cientistas examinaram o colapso estelar de uma estrela localizada a 624 milhões de anos-luz de distância, chegando à conclusão de que há raios X emitidos pelos buracos negros.
Os cientistas sabem o que é uma ruptura de maré (TDE, na sigla em inglês), ou colapso estelar, em que uma estrela é "despedaçada" pela aproximação de um buraco negro supermassivo, mas até agora tem sido difícil encontrar evidências de emissões de raios X que possam estabelecer a presença de um disco de acreção, normalmente formado por material difuso ao redor de uma estrela maciça.
Os astrônomos usaram observações ultravioletas óticas de um TDE e conseguiram fixar a luz alternada, que é esperada para um disco de acreção rotativo.
"[...] Para a maioria dos TDEs, não vemos raios X. Eles brilham principalmente nos comprimentos de onda ultravioleta e ótica, então foi sugerido que, ao invés de um disco, estamos vendo emissões da colisão de correntes de detritos estelares", explicou um membro do grupo de pesquisa, a astrônoma Tiara Hung, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (UCSC), EUA.
De acordo com um colega da mesma universidade, o astrofísico Enrico Ramirez-Ruiz, o recente estudo, publicado no portal de pré-impressão arXiv, e com publicação planejada na revista The Astrophysical Journal, é a primeira prova sólida de que os discos de acreção se formam nestes eventos, independentemente de vermos ou não os raios X.
© AP PHOTO / NASA/OBSERVATÓRIO DE RAIOS-X CHANDRA/M.WEISS VIA AP
Representação artística fornecida pela NASA mostra estrela sendo engolida por buraco negro
A referida perturbação ocorreu no centro de uma galáxia chamada 2MASS J10065085+0141342, localizada a 624 milhões de anos-luz de distância.
No final de 2018, os astrônomos avistaram pela primeira vez uma chama única, indicando que um buraco negro supermassivo estava cortando uma estrela, e os pesquisadores analisaram vários comprimentos de onda à medida que a luz evoluía e crescia em tamanho, um TDE chamado AT 2018hyz na época.
Mais tarde, eles concluíram que um buraco negro gigante, com massa maior que o Sol em vários milhões de vezes, havia perturbado a estrela, deixando visível um pico duplo na chamada emissão Balmer, gerada quando elétrons em átomos de hidrogênio transitam para um nível de energia mais baixo.
"O que se destacou foi a linha de hidrogênio, a emissão de gás hidrogênio, que tinha um perfil de duplo pico que era diferente de qualquer outro TDE que tínhamos visto", afirmou o astrofísico Ryan Foley, da UCSC, explicando que o duplo pico em um núcleo galáctico ativo é em grande parte tomado como evidência de um disco de acreção.
Comparando com eventos semelhantes
As ondas de luz que são emitidas a partir de algo que se move em nossa direção costumam ser mais curtas no lado azul do espectro, ou azuladas. No entanto, as ondas de luz de um objeto em contração são alongadas, ou avermelhadas. A evidência de ambos os turnos serve não apenas para determinar uma rotação como tal, mas também a velocidade da mesma.
"Nossas simulações mostram que o que observamos é muito sensível à inclinação. Há uma orientação preferencial para ver estas características de duplo pico, e uma orientação diferente para ver as emissões de raios X", garante Ramirez-Ruiz, que em 2018 foi coautor de um trabalho que apresentava um modelo unificado para TDEs.
A equipe passou a fazer mais observações de vários comprimentos de onda, comparando-os a outros TDEs, e acabou chegando à conclusão de que o disco de acreção era composto em cerca de 5% pela massa inicial da estrela e que se formava rapidamente, no espaço de um mês. Uma conclusão semelhante foi alcançada por uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo astrônomo Phil Short, da Universidade de Edimburgo, Reino Unido.
Em um artigo pré-impresso publicado no arXiv em 11 de março, Short e sua equipe observam que "AT 2018hyz é o primeiro TDE no qual foram observadas linhas claras de emissão de duplo pico, e fornece forte evidência observacional de que os discos de acreção se formam em pelo menos alguns TDEs, e são uma fonte significativa da luminosidade observada".
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