Novo fenômeno galáctico é descoberto em buracos negros: eventos nucleares transitórios extremos

    Buracos negros são sistemas invisíveis no Universo, a menos que interajam com a matéria. Alguns brilham consumindo gás e poeira, enquanto outros permanecem adormecidos até que uma estrela se aproxime o suficiente para ser devorada.

    Esta ilustração mostra um fluxo brilhante de material ejetado de uma estrela enquanto ela é devorada por um buraco negro supermassivo. Quando uma estrela se aproxima o suficiente de um desses objetos extremos, a intensa gravidade do buraco negro a distorce, esticando e comprimindo sua matéria. Parte do material estelar forma uma espiral incandescente que cai em direção ao buraco negro, gerando uma intensa emissão de energia antes de desaparecer em seu interior. Crédito: NASA/JPL-Caltech

    Um novo estudo, usando dados das agências espaciais NASA, ESA e outras instituições, descreve três casos extraordinários em que buracos negros supermassivos destroem estrelas massivas, liberando mais energia do que 100 supernovas. Saiba mais abaixo.

    Um novo fenômeno galáctico

    Esses eventos, detectados em galáxias distantes, representam uma nova classe de fenômenos chamados 'transientes nucleares extremos'. Em cada caso, o buraco negro destruiu uma estrela entre três e dez vezes mais massiva que o Sol, gerando um brilho que persistiu por meses. Esses eventos iluminam buracos negros normalmente adormecidos, permitindo que sejam estudados em detalhes.

    Um dos eventos, apelidado de "Barbie" (ZTF20abrbeie), foi descoberto em 2020 pela Instalação Transiente de Zwicky (ZTF), na Califórnia. Os outros dois foram detectados pela missão Gaia da ESA em 2016 e 2018. O Observatório Swift da NASA foi fundamental para confirmar a ligação desses eventos com buracos negros, graças ao monitoramento do comportamento da luz em raios X, ultravioleta e radiação óptica.

    Dados da sonda espacial WISE (reativada como NEOWISE até 2024) também ajudaram a caracterizar a poeira circundante nessas regiões galácticas. Além disso, telescópios terrestres como o Observatório Keck, ATLAS, Pan-STARRS e Catalina forneceram observações importantes.

    A luz de alta energia emitida por esses eventos leva mais de 100 dias para atingir seu pico e mais de 150 dias para ser reduzida ao seu alvo, fornecendo informações valiosas para estudo. "Esses eventos nos permitem detectar buracos negros que, de outra forma, seriam invisíveis", explicou Jason Hinkle, autor principal do estudo e aluno de pós-graduação na Universidade do Havaí, que continuará sua pesquisa como pesquisador do Hubble.

    Esta descoberta complementa descobertas recentes do Telescópio Espacial James Webb sobre o crescimento de buracos negros no universo primitivo.

    Como apenas 10% dos buracos negros consomem matéria ativamente, transientes nucleares extremos são uma forma essencial de detectá-los.

    Graças às suas capacidades infravermelhas e ao seu amplo campo de visão, o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, com lançamento previsto para 2026 ou 2027, poderá capturar esses eventos que ocorreram há mais de 12 bilhões de anos, lançando nova luz sobre a evolução de estrelas, galáxias e buracos negros.

    "Esses três eventos podem servir de modelo para a identificação de muitos outros no futuro", concluiu a astrônoma Anna Payne, coautora do estudo.