Cerca de 290 milhões de anos atrás, uma estrela muito parecida com o Sol apareceu muito próxima do buraco negro central da sua galáxia. Marés intensas rasgaram a estrela, o que produziu uma erupção de luz óptica, ultravioleta e raios-X que só atingiram a Terra em 2014. Agora, uma equipe de cientistas, por meio de observações do satélite Swift da NASA, mapeou como e onde estes comprimentos de onda diferentes foram produzidos no evento, chamado de ASASSN-14li, a medida que os restos da estrela foram tragados pelo buraco negro.
“Nós descobrimos mudanças de luminosidade em raios-X que ocorreu há cerca de um mês depois que mudanças semelhantes foram observadas em luz visível e UV”, disse Dheeraj Pasham, astrofísico do Massachusetts Institute of Technology (MIT) em Cambridge, Massachusetts, e pesquisador do estudo. “Achamos que isso significa que as emissões óptica e UV surgiram muito longe do buraco negro, onde fluxos elípticos de matéria orbitante colidiuram uns com os outros.”
Os astrónomos acreditam que ASASSN-14li foi produzido quando uma estrela parecida com o Sol apareceu muito perto de um buraco negro de 3 milhões de massas solares semelhante ao que reside no centro da nossa galáxia. Para comparação, o horizonte de eventos de um buraco negro como este é cerca de 13 vezes maior do que o Sol, e do disco de acreção formado pela estrela interrompida poderá ser alargado a mais de duas vezes a distância da Terra ao Sol.
Quando uma estrela passa muito perto de um buraco negro com massa de 10.000 ou mais vezes a do Sol, as forças de maré superam a própria gravidade da estrela, convertendo a estrela em um fluxo de detritos. Os astrônomos chamam esta uma situação de perturbação das marés. A matéria que cai em direção a um buraco negro recolhe em um disco giratório de acreção, onde se torna comprimido e aquecido antes de finalmente transbordar no horizonte de eventos do buraco negro, o ponto além do qual nada pode escapar e os astrônomos não podem observar. Flares das marés levam informações importantes sobre como estes detritos se instalaram inicialmente em um disco de acreção.
Os astrônomos sabem que a emissão de raios-X destes flares surge muito perto do buraco negro. Mas a localização da luz óptica e UV ficou clara, mesmo que intrigante. Em alguns dos eventos mais bem estudados, esta emissão parece estar localizada muito mais longe do local onde as marés do buraco negro poderiam triturar a estrela. Além disso, o gás emitindo a luz parece permanecer em temperaturas estáveis por muito mais tempo do que o esperado.
ASASSN-14li foi descoberto em 22 de novembro de 2014, em imagens obtidas pela All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASSN), que inclui telescópios robóticos no Havaí e no Chile. Observações de acompanhamento com telescópios de raios-X e ultravioleta/ópticos começaram oito dias depois e continuaram todos os dias para os próximos nove meses. Os pesquisadores complementaram posteriormente as observações do Swift com dados ópticos do Las Cumbres Observatory, sediado em Goleta, na Califórnia.
Em um artigo que descreve os resultados publicados em 15 de março na revista Astrophysical Journal Letters, Pasham, Cenko e seus colegas mostram como as interações entre os escombros poderiam criar a emissão óptica e UV observada.
Detritos de marés inicialmente caem em direção ao buraco negro, mas ultrapassam, arqueando para trás e para fora ao longo de órbitas elípticas e, eventualmente, colidem com o fluxo de entrada.
“Aglomerados de detritos atacam o fluxo de entrada, o que resulta em ondas de choque que emitem luz visível e ultravioleta”, disse Goddard Bradley Cenko, investigador principal do Swift e um membro da equipe científica. “Como estes aglomerados também caem no buraco negro, eles também modulam a emissão de raios-X lá.”
Observações futuras de outros eventos de interrupção das marés serão necessários para esclarecer a origem da luz óptica e ultravioleta.
[NASA]