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Cada galáxia, incluindo a Via Láctea, tem em seu centro um enorme buraco negro cuja gravidade influencia as estrelas ao seu redor. Geralmente, as estrelas orbitam ao redor do buraco negro sem incidentes, mas, às vezes, uma estrela passa um pouco perto demais e… é devorada, em um processo que os cientistas têm chamado de “espaguetificação”.
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“A gravidade ao redor do buraco negro destruirá essas estrelas azaradas, fazendo com que elas sejam espremidas em filamentos e caiam no buraco negro”, diz Vikram Ravi, professor assistente de astronomia do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Segundo Ravi, esse é um processo “muito confuso” porque “as estrelas não vão em silêncio”.
Isso quer dizer que, à medida que as estrelas são devoradas, seus restos giram em torno do buraco negro e brilham com a luz de diferentes frequências, que os telescópios podem detectar. Em alguns casos, os restos estelares são expelidos em jatos poderosos que brilham com ondas de luz de radiofrequência.
Ravi e sua equipe, incluindo dois estudantes de pós-graduação da Caltech, detectaram algo que parece ser uma dessas “refeições” de buracos negros — também conhecidos como eventos de perturbação das marés, ou TDEs, na sigla em inglês — usando observações de arquivo feitas por radiotelescópios.
Estudo demonstra a importância das observações radiotelescópicas
Dos cerca de 100 TDEs que foram descobertos até agora, este é apenas o segundo suspeito que foi identificado usando ondas de rádio. O primeiro foi descoberto em 2020 por Marin Anderson, um pós-doutorando do Laboratório de Propulsão da Nasa (JPL), que é gerenciado pelo Caltech.
“Os TDEs são descobertos principalmente em luz óptica e de raios-X, mas por esses métodos podem estar faltando alguns TDEs, como aqueles enterrados em poeira”, diz Ravi, autor principal de um artigo sobre as descobertas aceito para publicação no The Astrophysical Journal. “Este estudo demonstra o poder das pesquisas de rádio para descobrir TDEs”.
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Como o mesmo TDE recém-descoberto também foi identificado por astrônomos da Universidade de Toronto, os pesquisadores se uniram para publicar conjuntamente suas descobertas.
“Uma quantidade sem precedentes de observações de rádio estão agora se tornando disponíveis, nos posicionando para descobrir muitas outras fontes como esta”, diz a coautora Hannah Dykaar, da Universidade de Toronto. “Curiosamente, nenhum dos candidatos descobertos por rádio foi encontrado no tipo de galáxia mais popular para TDEs. Encontrar mais desses TDEs de rádio poderia nos ajudar a iluminar mistérios contínuos sobre em que tipos de galáxias elas ocorrem e quantas existem no universo”.
Observações antigas revelaram buraco negro fazendo sua “refeição”
O novo evento TDE, chamado J1533+2727, foi notado pela equipe de Ravi depois que dois estagiários do ensino médio de Cambridge, Massachusetts — Ginevra Zaccagnini e Jackson Codd — digitalizaram décadas de dados de rádio capturados pelo Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO’s). Os alunos trabalharam com Ravi de 2018 a 2019, quando ele foi pós-doutorando na Universidade de Harvard.
Ao comparar observações de rádio tiradas anos depois, eles descobriram que esse objeto, J1533+2727, era bastante brilhante em meados da década de 1990, mas havia desbotado dramaticamente em 2017.
Como detetives encontrando novas pistas em um caso intrigante, eles procuraram os arquivos de imagem do telescópio Green Bank do NRAO e descobriram que o mesmo objeto era ainda mais brilhante em 1986 e 1987. Desde seu pico de brilho em meados da década de 1980, J1533+2727 desbotou por um fator de 500.
Somando todas as evidências, incluindo novas observações, os cientistas deduzem que o novo TDE ocorreu quando um buraco negro supermassivo no coração de uma galáxia a 500 milhões de anos-luz de distância esmagou uma estrela e, em seguida, expulsou um jato de rádio viajando perto da velocidade da luz.
Três outros TDEs foram associados com esses chamados jatos relativísticos até agora, mas esses foram encontrados em galáxias mais de 10 vezes mais distantes. “Esta é a primeira descoberta de um candidato relativístico de TDE no universo relativamente próximo, mostrando que esses TDEs radiobrilhantes podem ser mais comuns do que pensávamos antes”, diz Ravi.
Os TDEs tornaram-se uma ferramenta valiosa para estudar buracos negros supermassivos. Eles foram teorizados pela primeira vez na década de 1980 e, finalmente, detectados pela primeira vez na década de 1990. Agora que mais de 100 foram encontrados, os eventos se tornaram um novo meio de estudar os acontecimentos ocultos dos buracos negros.
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