Explosões de luz incomuns de buracos negros desafiam astrônomos

Emissão de luz recorrente de galáxia distante vem de dois buracos negros perfurando uma nuvem de gás, algo nunca antes observado
Flavia Correia22/11/2024 14h52, atualizada em 22/11/2024 16h34
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Um par de buracos negros monstruosos gira em uma nuvem de gás no conceito artístico de AT 2021hdr, uma explosão recorrente estudada pelo Observatório Neil Gehrels Swift, da NASA, e pelo Zwicky Transient Facility, no Observatório Palomar, na Califórnia. Crédito: NASA / Aurore Simonnet (Universidade Estadual de Sonoma)
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Astrônomos detectaram um par de buracos negros massivos em uma galáxia distante, provocando explosões de luz incomuns. Essas emissões, com um padrão cíclico, podem ser causadas pela dupla interrompendo uma grande nuvem de gás. Este fenômeno, nunca antes observado, foi descrito em um artigo publicado recentemente na revista Astronomy & Astrophysics.

Localizados no centro da galáxia 2MASX J21240027+3409114, a um bilhão de anos-luz do Sistema Solar, na constelação de Cygnus, os buracos negros orbitam a cada 130 dias, a 26 bilhões de km um do outro. A luz leva um dia para percorrer essa distância.

Em março de 2021, um sistema de alerta detectou a primeira emissão incomum de luz dessa galáxia. A equipe então passou a monitorar a região, observando que, nos últimos três anos, os buracos negros consumiram quase duas massas solares de gás. Segundo a pesquisa, é esperado que a dupla se unifique em cerca de 70 mil anos. 

Representação artística de dois buracos negros atravessando uma nuvem de gás. Crédito: Roman99 – Shutterstock

Cientistas nunca viram nada parecido

Inicialmente, o evento, designado AT 2021hdr, foi identificado como uma supernova devido ao brilho repentino. No entanto, novas explosões em 2022 levaram os pesquisadores a explorar outras possibilidades. A origem foi reclassificada como um núcleo galáctico ativo (AGN), mas um padrão em forma de M nas observações intrigou a equipe.

Esse padrão se repetia a cada dois ou três meses, algo que nem uma supernova nem um AGN poderiam explicar. A principal autora do estudo, Lorena Hernández-García,  astrofísica do Instituto Millennium de Astrofísica, no Chile, revelou ao site Space.com que nunca tinha visto algo assim antes. Em 2022, o padrão foi observado também em raios-X e ultravioleta.

Simulações mostram como os buracos negros binários interagem com uma nuvem de gás. Crédito: F. Goicovic et al.

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Passagem dos buracos negros por nuvem de gás é a explicação mais provável

Segundo a equipe de Hernández-García, a hipótese mais provável é que a dupla esteja interagindo com uma grande nuvem de gás. A nuvem, maior que os próprios buracos negros, estaria sendo dilacerada pelas forças gravitacionais – e as explosões poderiam ser causadas por pedaços de gás ejetados a cada passagem dos monstros cósmicos.

Embora essa explicação seja a mais plausível, os pesquisadores não descartam a possibilidade de um evento de ruptura de maré (TDE). A galáxia está em processo de fusão com outra, o que pode gerar poeira. Essa descoberta sugere que nuvens de gás como essa podem ser comuns em galáxias em fusão com buracos negros binários.

No entanto, devido à distância da galáxia, os cientistas não conseguem observar diretamente a nuvem de gás ou os buracos negros. Nos próximos passos da investigação, eles trabalharão novas estratégias para rastrear a origem do fenômeno e entender sua natureza.

Flavia Correia
Redator(a)

Jornalista formada pela Unitau (Taubaté-SP), com Especialização em Gramática. Já foi assessora parlamentar, agente de licitações e freelancer da revista Veja e do antigo site OiLondres, na Inglaterra.