Veja o que acontece quando um buraco negro devora uma estrela

Você já pensou no que acontece quando um buraco negro puxa uma estrela para dentro dele? Provavelmente você imaginou a pobre da estrela sumindo sem deixar vestígios, certo? Acontece que, quando um buraco negro engole um astro tão grande, ele na verdade produz o que os astrônomos chamam de "evento de perturbação de maré" — uma explosão de radiação gigante, capaz de ofuscar a luz de todas as estrelas da galáxia hospedeira do buraco negro por meses ou até mesmo anos.

Ilustração mostra clarão liberado por estrela sendo engolida por um buraco negro (créditos: NASA/JPL-Caltech)

Uma equipe de astrônomos liderados por Sixiang Wen, PhD. do Observatório Steward da Universidade do Arizona (Estados Unidos), publicou um artigo no periódico The Astrophysical Journal sobre um desses eventos. Eles usaram os raios-X emitidos por uma perturbação de maré conhecida como J2150 para medir massa e rotação de um buraco negro de massa intermediária. Ele tem massa baixa para um buraco negro: "apenas" cerca de 10 mil vezes a massa do sol.

Ann Zabludoff, professora de astronomia da Universidade do Arizona e coautora do artigo, explicou em um comunicado da universidade à imprensa que, ao analisar a erupção, a equipe pôde entender melhor os buracos negros de massa intermediária — menos estudados que os supermassivos —, que, segundo a cientista, "podem ser responsáveis pela maioria dos buracos negros no centro das galáxias".

Por que estudar esses eventos é importante?

Embora dezenas de eventos de perturbação de maré tenham sido vistos nos centros de grandes galáxias que possuem buracos negros supermassivos — iguais ou maiores que nossa Via Láctea —, dados anteriores nunca foram detalhados o suficiente para provar que possa ocorrer um clarão decorrente de uma perturbação de maré individual alimentada por um buraco negro intermediário.

"Ainda sabemos muito pouco sobre a existência de buracos negros no centro de galáxias menores do que a Via Láctea", disse, no mesmo comunicado, o coautor do artigo Peter Jonker, da Universidade de Radboud, na Holanda. "Devido às limitações de observação, é um desafio descobrir buracos negros centrais muito menores do que um milhão de massas solares", explicou o cientista.

Como as origens dos buracos negros supermassivos permanecem desconhecidas, os buracos negros de massa intermediária podem ser de onde eles se originam. "Portanto, se conseguirmos um melhor controle de quantos buracos negros intermediários existem, isso pode ajudar a determinar quais teorias de formação de buracos negros supermassivos estão corretas", disse Jonker.

A medição do spin – taxa de rotação de um buraco negro – realizada no estudo permite que os astrofísicos testem hipóteses sobre a natureza da matéria escura, que se acredita ser a maior parte da matéria do universo. "Se essas partículas existem e têm massas em um determinado intervalo, elas impedirão que um buraco negro de massa intermediária tenha um giro rápido", explicou. Mas o buraco negro do J2150 está girando rápido. Agora, os estudiosos precisam entender como e porquê.

No futuro, novas observações de erupções de perturbação de maré podem permitir preencher as lacunas na distribuição de massa dos buracos negros. Para isso, os astrônomos têm grandes esperanças de novos telescópios online, tanto na Terra quanto no espaço, como o Legacy Survey of Space and Time (LSST), que, quando for lançado, deve passar a descobrir milhares de eventos de perturbação de maré ao ano.

“Se descobrirmos que a maioria das galáxias anãs contém buracos negros de massa intermediária, então elas irão dominar a taxa de perturbação das marés estelares”, disse, no comunicado à imprensa, Nicholas Stone, professor da Universidade Hebraica de Jerusalém (Israel).

ARTIGO The Astrophysical Journal: doi.org/10.3847/1538-4357/ac00b5