CIENTISTAS OBSERVAM PELA PRIMEIRA VEZ UMA ESTRELA A SER ENGOLIDA POR UM BURACO NEGRO, LIBERTANDO UM JATO VELOZ
1 de dezembro de 2015
Impressão de artista de uma estrela atraída na direção de um buraco negro e posteriormente destruída. O buraco negro, posteriormente, emite um "jato" de plasma composto por detritos deixados para trás aquando da destruição da estrela.
Crédito: modificiação de uma imagem original de Amadeo Bachar
Uma equipa internacional de astrofísicos testemunhou, pela primeira vez, um buraco negro a engolir uma estrela e a ejetar um jato de matéria que se move quase à velocidade da luz.
A descoberta foi divulgada na passada quinta-feira na revista Science e, segundo Sjoert van Velzen, da Universidade Johns Hopkins, EUA, acompanha uma estrela - com mais ou menos o tamanho do nosso Sol - à medida que se desloca do seu trajeto habitual, desliza para dentro da atração gravitacional de um buraco negro supermassivo e acaba por ser engolida.
"Estes eventos são extremamente raros," comenta van Velzen. "É a primeira vez que vemos tudo, desde a destruição estelar seguida pelo lançamento de um fluxo cónico, a que também chamamos jato, ao longo de vários meses."
Os buracos negros são áreas do espaço tão densas que a força gravitacional irresistível impede a fuga de matéria, gás e até mesmo luz, tornando-os invisíveis e criando um efeito de vazio no tecido do espaço. Os astrofísicos previram que, quando um buraco negro se alimenta de uma grande quantidade de gás, neste caso uma estrela inteira, era em seguida formado um jato veloz de plasma - partículas elementares num campo magnético - que escapava de perto da orla do buraco negro, ou "horizonte de eventos". Os cientistas disseram que a investigação sugere que esta previsão estava correta.
"Os esforços anteriores para encontrar evidências destes jatos, incluindo o nosso, chegaram tarde para o jogo," afirma van Velzen, que liderou a análise e coordenou os esforços de outros 13 cientistas nos EUA, Países Baixos, Grã-Bretanha e Austrália.
Pensa-se que os buracos negros supermassivos, os maiores dos buracos negros, existem no centro da maioria das galáxias massivas. Este, em particular, é dos mais leves dos buracos negros supermassivos, com apenas mais ou menos um milhão de vezes a massa do nosso Sol, mas ainda tem força para devorar uma estrela.
A primeira observação da destruição da estrela foi feita por uma equipa da Universidade Estatal de Ohio, EUA, usando um telescópio ótico no Hawaii. Essa equipa anunciou a sua descoberta no Twitter, no início de dezembro de 2014.
Depois de ler sobre o evento, van Velzen contactou uma equipa de astrofísicos liderada por Rob Fender da Universidade de Oxford na Grã-Bretanha. Esse grupo usou radiotelescópios para seguir o evento o mais depressa possível. Chegaram a tempo da ação.
Quando terminou, a equipa internacional tinha dados raios-X, rádio e dados óticos, obtidos por satélites e telescópios terrestres, fornecendo um impressionante retrato "multi-comprimento de onda" do evento.
O facto de que a galáxia em questão está mais perto da Terra do que aquelas estudadas anteriormente, na esperança de seguir o aparecimento de um jato após a destruição de uma estrela, ajudou. Esta galáxia está a cerca de 300 milhões de anos-luz de distância, enquanto as outras estão, pelo menos, ao triplo da distância.
O primeiro passo para a equipa internacional foi a exclusão da possibilidade de a luz ser oriunda de uma massa rodopiante pré-existente chamada "disco de acreção" que se forma quando um buraco negro atrai matéria do espaço. Isso ajudou a confirmar que o aumento repentino de luz da galáxia era devido a uma estrela recém-presa.
"A destruição de uma estrela por um buraco negro é um processo bem complicado e está longe de ser totalmente compreendido," comenta van Velzen. "A partir das nossas observações, aprendemos que os fluxos de detritos estelares podem organizar e formar um jato muito rapidamente, o que é um contributo valioso para a construção de uma teoria completa desses eventos."
Van Velzen completou no ano passado a sua tese de doutoramento na Universidade Radboud, nos Países Baixos, onde estudou os jatos dos buracos negros supermassivos. Na última linha da sua dissertação, expressava a esperança em descobrir estes eventos num prazo de quatro anos. Acabou por levar apenas alguns meses, após a cerimónia, para a defesa da sua dissertação.
Van Velzen e a sua equipa não foram os únicos a caçar os sinais rádio desta estrela particularmente azarada. Um grupo de Harvard observou a mesma fonte com radiotelescópios no estado americano do Novo México e anunciou os seus resultados online. Ambas as equipas apresentaram os seus resultados num workshop em Jerusalém no início de novembro. Foi a primeira vez que as duas equipas se encontraram cara a cara.
"A reunião foi uma troca intensa, mas muita produtiva, de ideias sobre esta fonte," explica van Velzen. "Ainda nos damos muito bem; até fiz uma longa caminhada perto do Mar Morto com o líder do grupo concorrente."
