Explosões de luz incomuns de buracos negros desafiam astrônomos

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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.

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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. 

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.

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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.