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ESTRELA DESTRUÍDA "CHOVE" PARA BURACO NEGRO, VENTOS SOPRAM-NA
23 de outubro de 2015

 


Impressão de artista da rutura de maré ASASSN-14li.
Crédito: NASA/CXC/U. Michigan/J. Miller et al.; ilustração: NASA/CXC/M. Weiss
(clique na imagem para ver versão maior)

 

Um trio de telescópios de raios-X em órbita recolheram novos detalhes sobre o que acontece quando um buraco negro despedaça uma estrela, dando aos cientistas uma oportunidade extraordinária para compreender o ambiente extremo em torno de um buraco negro.

Quando uma estrela passa demasiado perto de um buraco negro, a gravidade intensa do buraco negro resulta em forças de maré que podem rasgar a estrela. Nestes eventos, denominados "ruturas de maré", alguns dos detritos estelares são arremessados para fora a altas velocidades, enquanto o resto cai na direção do buraco negro. Isto provoca uma erupção distinta em raios-X que pode durar alguns anos.

O Observatório de Raios-X Chandra da NASA, o Swift e o XMM-Newton da ESA/NASA recolheram peças diferentes deste puzzle astronómico numa rutura de maré chamada ASASSN-14li, originalmente descoberta numa pesquisa ótica pelo ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae) em novembro de 2014.

O evento ocorreu perto de um buraco negro supermassivo com uma massa estimada em algumas milhões de vezes a massa do Sol. O buraco negro está localizado no centro de PGC 043234, uma galáxia a cerca de 290 milhões de anos-luz da Terra. Isto torna este evento de rutura de maré o mais próximo da última década.

"Nós observámos evidências de um punhado de ruturas de maré ao longo dos anos e desenvolvemos uma série de ideias sobre o que se passa," afirma Jon Miller da Universidade de Michigan em Ann Arbor, EUA, que liderou o estudo cujo artigo foi publicado na última edição da revista Nature. "Esta é a melhor ocasião que tivemos, até agora, para realmente entender o que acontece quando um buraco negro despedaça uma estrela."

Depois da estrela ser destruída, a forte força gravitacional do buraco negro puxa a maioria dos restos estelares na sua direção. Estes detritos são aquecidos até milhões de graus e geram uma grande quantidade de raios-X. Pouco depois deste aumento súbito de raios-X, a quantidade de luz diminui à medida que o material cai além do horizonte de eventos do buraco negro, o ponto além do qual nenhuma luz pode escapar.

O gás cai muitas vezes em direção aos buracos negros espiralando num disco. Mas o modo como este processo começa tem permanecido um mistério. Em ASASSN-14li, os astrónomos foram capazes de testemunhar a formação de tal disco ao observar os raios-X em diferentes comprimentos de onda (conhecido como o "espectro de raios-X") e de acompanhar como mudou ao longo do tempo.

Os investigadores determinaram que os raios-X produzidos vêm do material que ou está muito perto ou está mesmo na órbita estável mais pequena possível em redor do buraco negro.

"O buraco negro rasga a estrela e começa a engolir material muito rapidamente, mas não é esse o fim da história," afirma o coautor Jelle Kaastra do Instituto para Pesquisa Espacial nos Países Baixos. "O buraco negro não pode manter esse ritmo, por isso expele algum do material para fora."

Os dados de raios-X sugerem também a presença de um vento que se afasta do buraco negro. O vento não é rápido o suficiente para escapar à gravidade do buraco negro. Uma explicação alternativa para a relativamente baixa velocidade é que o gás da estrela despedaçada segue uma órbita elíptica em redor do buraco negro e que está à distância máxima do buraco negro onde pode viajar o mais lento possível.

"Estes resultados suportam algumas das nossas ideias mais recentes para a estrutura e evolução dos eventos de rutura de maré," afirma Cole Miler, coautor da Universidade de Maryland em College Park. "No futuro, as ruturas de maré podem fornecer-nos laboratórios para estudar os efeitos da gravidade extrema."

Os astrónomos esperam encontrar mais eventos como ASASSN-14li, que podem usar para continuar a testar modelos teóricos sobre como os buracos negros afetam os seus ambientes e qualquer coisa que possa passar demasiado perto deles.

 


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Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
ESA (comunicado de imprensa)
Observatório de raios-X Chandra (comunicado de imprensa)
Universidade da Califórnia, Santa Cruz
Artigo científico (arXiv.org)
Nature
SPACE.com
(e) Science News
PHYSORG
science 2.0
UPI

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

ASAS-SN:
Página oficial (Universidade Estatal do Ohio)

Observatório Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
Wikipedia

Telescópio Swift:
NASA
Wikipedia

Observatório XMM-Newton:
ESA
Wikipedia

 
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