Astrônomos mostram como é um buraco negro engolindo uma estrela

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/09/2021

Esta ilustração mostra um fluxo brilhante de material de uma estrela, despedaçada enquanto era devorada por um buraco negro supermassivo.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Buraco negro intermediário

Astrônomos usaram as teorias mais refinadas e os melhores dados observacionais para construir as imagens que veríamos se pudéssemos assistir a um buraco negro engolindo uma estrela.

Quando esses eventos colossais ocorrem eles produzem o que os astrônomos chamam de "evento de perturbação de marés", o que de fato destroça a estrela.

A destruição da estrela é acompanhada por uma explosão de radiação que pode ofuscar a luz combinada de todas as estrelas na galáxia hospedeira do buraco negro por meses e até anos.

Sixiang Wen e seus colegas da Universidade do Arizona, nos EUA, usaram os raios X emitidos por um evento de perturbação de maré conhecido como J2150 para fazer as primeiras medições da massa e da rotação desse buraco negro que é de um tipo muito especial - um buraco negro de massa intermediária - que até recentemente muitos astrônomos consideravam de "existência impossível".

Analisando os dados e comparando-os com modelos teóricos sofisticados, os astrônomos mostraram que a explosão que gerou os raios X realmente se originou de um encontro entre uma estrela e um buraco negro de massa intermediária, que pesa cerca de 10.000 vezes a massa do Sol - isso é bem pouco para um buraco negro.

"O fato de que fomos capazes de capturar este buraco negro enquanto ele estava devorando uma estrela oferece uma oportunidade notável de observar o que de outra forma seria invisível," disse a professora Ann Zabludoff. "Além disso, analisando a erupção, fomos capazes de entender melhor essa categoria indescritível de buracos negros, que pode muito bem ser responsável pela maioria dos buracos negros no centro das galáxias."

Enormes quantidades de energia são liberadas, causando uma perturbação de maré que pode ofuscar a galáxia inteira.
[Imagem: Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR)]

Bósons ultraleves

Ainda mais entusiasmante, de acordo com Zabludoff, foi a medição da rotação do J2150 que o grupo conseguiu fazer: A medição da velocidade de giro contém pistas de como os buracos negros crescem e dá informações importantes relativas à física de partículas, em especial sobre os chamados bósons ultraleves, que são considerados candidatos para "átomos da matéria escura".

"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 Nicholas Stone, membro da equipe. "Ainda assim, o buraco negro do J2150 está girando rápido. Portanto, nossa medição de giro exclui uma ampla classe de teorias de bóson ultraleves, mostrando o valor dos buracos negros como laboratórios extraterrestres para a física de partículas."

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