Uma estrela massiva entrou em colapso e foi lentamente consumida por um buraco negro num evento espetacular que os cientistas compararam a “preparar o pequeno-almoço para o almoço”.
Astrónomos de todo o mundo testemunharam o encontro extremo e o evento foi apresentado na conferência AAS em Phoenix, Arizona. Os pesquisadores descreveram a estrela como “despedaçada”, pois a imensa gravidade do buraco negro a despedaçou e consumiu seu conteúdo, despedaçando-a.
Daniel Perley, professor associado de astrofísica na Liverpool John Moores University, é autor principal de um artigo na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ele disse na conferência: “Descobrimos o que pensamos ser um buraco negro fundindo-se com uma estrela companheira massiva, fragmentando-a num disco que alimenta o buraco negro. Este é um evento raro e inspirador.”
A destruição desencadeou um dos eventos cósmicos mais poderosos já registrados. Durante um breve período, a energia libertada atingiu cerca de 400 mil milhões de vezes a produção do Sol da Terra, mais do que a supernova mais poderosa conhecida pelos astrónomos.
Buraco negro destrói uma estrela massiva
Os astrónomos já observaram buracos negros aparentemente engolindo estrelas em eventos conhecidos como eventos de perturbação de marés. No entanto, os pesquisadores nunca tinham visto isso acontecer em tal escala.
Anna Ho, professora assistente de astronomia na Universidade Cornell e co-autora do artigo de Perle, identificou este fenómeno notável logo após a luz chegar à Terra. Usando o Zwicky Transient Facility no Observatório Palomar, na Califórnia, eles detectaram o objeto, formalmente designado AT2024wpp e apelidado de Whippet.
Os investigadores suspeitaram imediatamente que o evento poderia ser o Transiente Óptico Azul Rápido Luminoso (LFBOT), um fenómeno cósmico visível raro e pouco compreendido associado à destruição de estrelas. Dentro de um dia, observações do Telescópio Liverpool nas Ilhas Canárias e do satélite Swift da NASA no espaço mostraram que o objeto apresentava as características esperadas do LFBOT. Parecia extremamente azul e produzia raios X.
O coautor da UCLA, R. As medições de distância fornecidas por Michael Rich e Yu Jing Kin da Caltech mostraram que o transiente estava liberando muito mais energia do que uma supernova típica. Combinadas com outras observações, incluindo a sua temperatura excepcionalmente elevada, as medições levaram os investigadores a concluir que estavam a testemunhar uma estrela a ser dilacerada e engolida por um buraco negro.
“Mesmo que tivéssemos dúvidas sobre o que era, ainda assim foi extraordinário”, disse Perley. “Foi muitas vezes mais energético do que qualquer evento semelhante e mais massivo do que qualquer explosão conhecida causada pelo colapso de uma estrela.
“Estes eventos não só nos ajudam a identificar buracos negros, mas também fornecem uma nova forma de identificar onde os buracos negros ocorrem e como se formam e crescem, e também a física de como isso acontece”, disse Perley.
A onda de choque viaja através do gás circundante
Estudos adicionais do AT2024wpp indicam que o evento gerou uma poderosa onda de choque que viajou através do denso gás circundante a um quinto da velocidade da luz. No entanto, depois de cerca de meio ano, o choque de repente pareceu “acabar”.
O material extraído da estrela formou um disco ao redor do buraco negro e tornou-se extremamente quente à medida que espiralava para dentro. Esse processo produziu um poderoso “vento” de gás, bem como radiação de raios X. O fluxo colidiu com material que a estrela havia liberado antes de sua destruição, produzindo a emissão óptica e ultravioleta azul brilhante observada durante os primeiros dias, bem como os sinais de rádio e milimétricos detectados pelos astrônomos.
Os investigadores acreditam que o choque “desaparece” depois de atingir os limites exteriores da bolha criada pelo gás que a estrela condenada tinha anteriormente expelido.
Depois disso surge um sinal estranho
Uma característica surpreendente permanece. Observações no Observatório Keck, no Observatório Magalhães e no Very Large Telescope não mostraram assinaturas químicas reconhecíveis durante o primeiro mês após a erupção. No entanto, à medida que o evento começou a desaparecer, assinaturas fracas de hidrogénio e gás hélio tornaram-se visíveis.
Helium produziu uma pista particularmente inesperada. Ele viajava a uma velocidade de mais de 6.000 quilômetros por segundo ao longo da linha de visão, indicando que a estrutura densamente compactada pode ter sobrevivido à explosão inicial e agora estava se movendo rapidamente em nossa direção.
Os investigadores especulam que o sinal pode ter vindo de um “fluxo” de material deixado pelo núcleo da estrela enquanto a extrema gravidade do buraco negro o despedaçava. Uma possibilidade mais especulativa é que o material venha de um terceiro membro do sistema que está sendo destruído pelo forte vento de partículas e pela radiação de raios X gerada pelo buraco negro.
