Muito, muito longe, um buraco negro engoliu uma estrela e deitou fora os restos

30 nov 2022 16:00

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Um buraco negro supermassivo numa galáxia remota “devorou” uma estrela, expelindo os restos da “refeição” sob a forma de um jato. Este é um tipo de evento extremo raro e além de ser o mais distante já conhecido, foi pela primeira vez descoberto “no visível”.

No início deste ano, a comunidade científica gerou um alerta após uma fonte de luz visível invulgar ter sido detetada, com os telescópios de serviço a apontarem imediatamente em direção a essa fonte, entre eles o Very Large Telescope (VLT). O telescópio do Observatório Europeu do Sul (ESO) identificou o evento como um buraco negro supermassivo numa galáxia distante que tinha “devorado” uma estrela, expelindo os restos da “refeição” sob a forma de um jato.

O VLT determinou ainda que este era o exemplo mais distante de tal tipo de evento observado até à data. Uma vez que o jato aponta praticamente na direção da Terra, esta é também a primeira vez que foi descoberto no visível, demonstrando-se assim uma nova maneira de detetar estes eventos extremos.

De acordo com explicação partilhada pela Rede de Divulgação Científica do ESO, as estrelas que se aproximam demasiado de um buraco negro são destruídas pelas enormes forças de maré deste objeto, num fenómeno a que se chama evento de disrupção de maré. Cerca de 1% destes eventos dão origem a jatos de plasma e radiação que são ejetados a partir dos polos do buraco negro em rotação. Em 1971, o pioneiro dos buracos negros, John Wheeler definiu o conceito de disrupções de maré com jatos como “um tubo de pasta de dentes apertado no meio com toda a força,” fazendo com que o sistema “esguiche matéria pelas duas pontas”.

Os astrónomos procuram constantemente estes eventos extremos e exóticos para compreenderem melhor como é que os jatos realmente se formam e por que é que apenas uma percentagem tão pequena de disrupções de maré lhes dá origem.

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Em fevereiro deste ano, o ZTF (Zwicky Transient Facility) nos EUA detetou uma nova fonte de radiação visível. O evento, chamado AT2022cmc, fazia lembrar uma explosão de raios gama, a fonte de radiação mais potente do Universo. Com o intuito de investigar este fenómeno raro, a equipa utilizou vários telescópios em todo o mundo para observar a misteriosa fonte com mais detalhe. Isto incluiu o VLT do ESO, que rapidamente analisou este novo evento com o instrumento X-shooter.

Os dados do VLT colocaram a fonte a uma distância sem precedentes no que diz respeito a estes eventos: a luz produzida pelo AT2022cmc começou a sua viagem quando o Universo tinha apenas cerca de um terço da sua idade atual.

Uma grande variedade de radiação, desde raios gama de alta energia a ondas rádio de baixa energia, foi reunida por 21 telescópios em todo o mundo. A equipa comparou estes dados com diferentes tipos de eventos conhecidos, desde estrelas em colapso a quilonovas. O único cenário que explicava os dados obtidos era um raro evento de disrupção de maré, com um jato a apontar na direção da Terra.

As medições de distância executadas com o VLT mostraram que o AT2022cmc é o mais distante fenómeno de disrupção de maré alguma vez observado, mas este não é o único recorde que este objeto bate. Até agora, os poucos eventos destes que se conheciam, tinham sido inicialmente detetados por telescópios de raios gama ou de raios X. Esta foi a primeira descoberta feita durante um rastreio no visível.

Os resultados conseguidos, agora publicados num novo estudo, demonstram uma nova maneira de detetar disrupções de maré com jatos, permitindo estudar melhor estes eventos raros e investigar os meios extremos que circundam os buracos negros.

Recorde-se que o "dono" do VLT comemorou há pouco tempo 60 anos de existência. O ESO foi criado oficialmente no dia 5 de outubro de 1962, com a assinatura de uma convenção por cinco países. Seis décadas mais tarde e apoiado por 16 Estados-membros e parceiros estratégicos, incluindo Portugal, junta cientistas e engenheiros do mundo inteiro para desenvolver e operar observatórios terrestres de vanguarda, no Chile, que têm ajudado a fazer descobertas astronómicas revolucionárias.

Para assinalar o 60º aniversário do ESO, foi divulgada uma imagem da Nebulosa do Cone, capturada no início deste ano com o VLT.

A imagem da Nebulosa do Cone foi criada no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma iniciativa que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrónomos através do arquivo científico do ESO.