"ELO PERDIDO" ACHADO POR ASTRÔNOMOS PODE EXPLICAR A ORIGEM DE BURACOS NEGROS

 

Representação artística baseada nas consequências de uma explosão de supernova observada por duas equipes de astrônomos utilizando o Very Large Telescope ( VLT ) e o New Technology Telescope ( NTT ) — Foto: ESO/L. Calçada

"Elo perdido" achado por astrônomos pode explicar a origem de buracos negros

Pesquisadores identificaram em observação de galáxia próxima uma reveladora ligação que pode lançar luz sobre a formação dos buracos negros e estrelas de nêutrons

Por Redação Galileu

10/01/2024 10h15  Atualizado há uma semana

Duas equipes de cientistas identificaram que supernovas podem ser o "elo perdido" para explicar a formação dos objetos mais compactos e enigmáticos do Universo: buracos negros e estrelas de nêutrons. A descoberta foi divulgada nesta quarta-feira (10) pelo Observatório Europeu do Sul (ESO).

Os resultados foram apresentados em dois artigos científicos, um publicado no The Astrophysical Journal Letters e outro na revista Nature. Os astrônomos observaram as consequências de uma explosão de supernova em uma galáxia próxima utilizando o Very Large Telescope (VLT) e o New Technology Telescope (NTT), ambos do ESO.

Quando as estrelas maciças chegam ao fim de suas vidas, elas entram em colapso sob sua própria gravidade. Isso ocorre em uma velocidade tão grande que uma explosão violenta é engatilhada – o que chamamos de supernova. Os astrônomos acreditam que, após essa explosão, o que resta da estrela é um núcleo ultradenso ou remanescente compacto. Dependendo da massa do objeto que estourou, esse remanescente será uma estrela de nêutrons (um objeto tão denso que uma colher de chá de seu material pesaria cerca de um trilhão de quilos na Terra) ou um buraco negro.

Em estudos anteriores do espaço, foram encontradas muitas pistas sugerindo essa cadeia de eventos. Mas cientistas nunca haviam visto esse processo acontecer em tempo real; não havia nenhuma evidência direta de uma supernova deixando para trás um remanescente compacto. "Em nosso trabalho, estabelecemos essa ligação direta", diz Ping Chen, pesquisador do Instituto de Ciência Weizmann, em Israel, e principal autor da pesquisa publicada na Nature, em comunicado.

Supernova curiosa

A supernova estudada pelas duas equipes foi SN 2022jli, que foi descoberta em maio de 2022 pelo astrônomo amador sul-africano Berto Monard no braço espiral da galáxia próxima NGC 157, localizada a 75 milhões de anos-luz.

Os pesquisadores descobriram que, após a explosão, o brilho de SN 2022jli não simplesmente desaparece com o tempo, como acontece com a maioria das supernovas. Em vez disso, à medida que o brilho geral diminui, ele oscila para cima e para baixo a cada 12 dias.

"Nos dados de SN 2022jli, vemos uma sequência repetida de aumento e diminuição de brilho", diz em comunicado Thomas Moore, estudante de doutorado na Universidade Queen's em Belfast, Irlanda do Norte, que liderou o estudo divulgado no Astrophysical Journal. "Esta é a primeira vez que oscilações periódicas repetidas, ao longo de muitos ciclos, foram detectadas em uma curva de luz de supernova."

Representação artística mostra o processo pelo qual uma estrela massiva dentro de um sistema binário se torna uma supernova — Foto: ESO/L. Calçada

Mas o que poderia explicar o estranho comportamento de SN 2022jli? Os cientistas acreditam que a presença de mais de uma estrela no sistema. Afinal, não é incomum que estrelas massivas estejam em órbita com uma estrela companheira em um sistema binário.

Porém, o diferencial deste sistema é que a estrela companheira parece ter sobrevivido à morte violenta de sua parceira. Assim, os dois objetos, o remanescente compacto e a companheira, provavelmente continuaram a orbitar um ao outro.

Os autores do estudo da revista Nature encontraram as mesmas flutuações regulares no brilho visível do sistema que a equipe de Moore havia detectado. Eles também observaram movimentos periódicos de hidrogênio e explosões de raios gama.

Esta representação artística é baseada nas consequências de uma explosão de supernova, SN 2022jli — Foto: ESO/L. Calçada

As duas equipes concluíram que, quando a estrela companheira interagiu com o material lançado durante a explosão de supernova, sua atmosfera rica em hidrogênio ficou mais inchada do que o normal.

Conforme o remanescente deixado após a explosão passava pela atmosfera da companheira em sua órbita, ele roubava gás de hidrogênio, formando um disco quente de matéria ao seu redor. Esse roubo periódico de matéria, ou acreção, liberou muita energia – a qual foi captada nas observações como mudanças regulares de brilho.

Embora as equipes não pudessem observar a luz vinda do remanescente em si, concluíram que esse roubo energético só pode ser devido a uma estrela de nêutrons invisível ou possivelmente um buraco negro. "Nossa pesquisa é como resolver um quebra-cabeça reunindo todas as evidências possíveis", diz Chen.

Fonte:https://revistagalileu.globo.com/ciencia/espaco/noticia/2024/01/elo-perdido-achado-por-astronomos-pode-explicar-a-origem-de-buracos-negros.ghtml