Os cientistas descobriram, com o auxílio do Observatório de raios X Chandra da NASA, uma nova classe de objetos cujo comportamento difere de tudo o que já tinham observado anteriormente. Os astrónomos sugerem que estes objetos recém-detetados noutras galáxias poderão ajudar a resolver não uma, mas duas questões de longa data na astrofísica.

Estes objetos misteriosos emitem raios X com energia invulgarmente baixa, mas níveis intensos de radiação ultravioleta. Esta descoberta foi apresentada num artigo científico publicado quarta-feira na revista Nature Astronomy.

"Nunca nos deparámos com um grupo de objetos que se comportasse assim", afirmou Mustafa Muhibullah, da Universidade do Alabama, EUA, que liderou o estudo. "Claro que o passo seguinte foi tentar descobrir o que são estas coisas".

Os investigadores encontraram um total de 84 destas "fontes de raios X hipersuaves" - assim denominadas porque emitem raios X de energia tão baixa - nas seis galáxias diferentes que pesquisaram, utilizando dados disponíveis ao público no arquivo do Chandra. Duas das galáxias são espirais, M31 (a galáxia de Andrómeda) e M101 (a galáxia do Cata-Vento), enquanto as outras quatro são elípticas. Encontraram fontes de raios X hipersuaves tanto em regiões de formação estelar ativa como em áreas onde existem estrelas mais antigas.

A equipa identificou as fontes ao detetar objetos que apareciam nas imagens do Chandra captadas nas energias mais baixas de raios X, mas que desapareciam nas imagens de energia mais elevada. Isso significa que estes objetos emitem muito mais raios X de baixa energia do que de alta energia. Como os raios X de baixa energia se situam junto à radiação ultravioleta energética no espectro eletromagnético, os investigadores determinaram que estas fontes também estão a produzir grandes quantidades de radiação ultravioleta energética.

Não é claro que tipos de objetos são responsáveis por estes raios X de baixa energia e pela intensa radiação ultravioleta. A equipa pensa que, muito provavelmente, envolvem um buraco negro, uma estrela de neutrões ou uma anã branca a atrair matéria de uma estrela companheira. A matéria atraída da estrela companheira é aquecida, produzindo raios X, antes de cair sobre a anã branca, sobre a estrela de neutrões, ou no buraco negro. Já se observaram sistemas binários semelhantes, mas nunca com radiação ultravioleta tão brilhante e raios X de baixa energia.

A descoberta sugere a existência de grandes populações de sistemas binários com radiação ultravioleta energética que, até agora, não tinham sido detetadas.

"Estas fontes clandestinas de raios X estão, na verdade, entre os objetos mais energéticos das galáxias e poderão estar a resolver dois mistérios cósmicos ao mesmo tempo", afirmou Muhibullah.

Os cientistas pensam que alguns sistemas de anãs brancas que absorvem matéria de estrelas companheiras podem vir a explodir como supernovas - conhecidas como supernovas do Tipo Ia -, o que é fundamental para medir a expansão do Universo. Estas supernovas desempenharam um papel fundamental na descoberta de que essa expansão está a acelerar. Os astrónomos têm procurado, há muitos anos, as estrelas que se transformam em supernovas do Tipo Ia, até agora sem sucesso.

"Se conseguíssemos encontrar uma forma de detetar estas explosões de supernova do Tipo Ia antes de elas ocorrerem, isso seria realmente importante", afirmou o coautor Jimmy Irwin, também da Universidade do Alabama. "Neste momento, estudamo-las depois de terem explodido, e os astrónomos têm tido dificuldade em compreender o que é que, na verdade, se detona".

O outro mistério que estas fontes de raios X hipersuaves poderão explicar é o que retira, em algumas galáxias, os eletrões do gás entre as estrelas. É importante investigar esta remoção de eletrões, pois pode afetar a rapidez com que as estrelas se formam e influenciar os ciclos de vida das galáxias. As estrelas quentes e massivas desempenham um papel, mas não explicam completamente o que está a causar esta remoção. Os níveis intensos de radiação ultravioleta provenientes das fontes de raios X hipersuaves podem desempenhar um papel vital.

Porque é que estas fontes de raios X hipersuaves só foram descobertas agora? Para além da emissão de raios X de baixa energia, que é muito difícil de detetar pelos telescópios de raios X, a radiação ultravioleta altamente energética é facilmente absorvida pelo hélio e pelo hidrogénio que preenchem o espaço entre as estrelas, criando uma barreira quase impenetrável para a observação.

"Ao analisar minuciosamente o arquivo do Chandra, conseguimos eliminar o que costumava ser um ponto cego para os telescópios", afirmou a coautora Rosanne Di Stefano, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Foi assim que descobrimos o que parece ser uma nova classe de objetos cósmicos com qualidades notáveis".

// NASA (comunicado de imprensa)
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (PDF)

Quer saber mais?

Galáxia de Andrómeda (Messier 31):
SEDS
Wikipedia

Galáxia do Cata-vento (Messier 101):
Wikipedia
SEDS
Constellation Guide

Supernova do Tipo Ia:
Wikipedia

Observatório de raios X Chandra:
NASA
Universidade de Harvard
Wikipedia