Cientistas identificam explosão recorde provocada por buraco negro ao destruir estrela

Astrônomos testemunharam um evento cósmico de intensidade sem precedentes. A observação sugere que um buraco negro rompeu uma estrela massiva, liberando uma quantidade de energia significativamente superior à de uma supernova padrão.

Embora a dilaceração de uma estrela por um buraco negro já configure um marco recorde, as descobertas subsequentes dos pesquisadores prometem ser ainda mais impressionantes para a ciência.

Os buracos negros são reconhecidos como algumas das entidades mais devastadoras do cosmos, e cientistas da astronomia acabam de presenciar um episódio de agressão celestial inédito. Um fenômeno recentemente identificado aponta para um buraco negro desintegrando uma estrela gigante, provocando uma irrupção tão intensa que excedeu todas as explosões decorrentes do colapso de estrelas já catalogadas.

Nomeado oficialmente como AT2024wpp e conhecido como Whippet, este acontecimento cósmico emitiu, por um curto período, uma energia equivalente a 400 bilhões de sóis. Tal magnitude o posiciona como significativamente mais potente que uma supernova convencional e mais luminoso que qualquer explosão já registrada, resultado do colapso estelar.

A hipótese dos cientistas é que a explosão foi iniciada quando uma estrela volumosa se aproximou demasiadamente de um buraco negro. A colossal força gravitacional deste último deformou e desintegrou o astro, canalizando parte de sua matéria para um disco incandescente. Conforme os fragmentos giravam em espiral para o centro, eles liberavam raios X potentes e geravam um forte fluxo de gás, proveniente da matéria estelar ejetada previamente.

Daniel Perley, professor associado de astrofísica da Universidade Liverpool John Moores e autor principal da pesquisa, relatou o cenário durante a reunião anual da Sociedade Astronômica Americana: “Identificamos o que interpretamos como um buraco negro unindo-se a uma estrela companheira massiva, desintegrando-a em um disco que nutre o buraco negro. Trata-se de um evento incomum e notável”.

Explorando a natureza da explosão cósmica mais potente já vista

Especialistas em astronomia já haviam documentado a destruição de estrelas por buracos negros, fenômenos conhecidos como Eventos de Ruptura de Maré. Contudo, o que diferencia o Whippet são suas dimensões, rapidez e luminosidade. Ele se insere ainda na categoria incomum dos Transientes Ópticos Azuis Rápidos e Luminosos (LFBOTs), caracterizados por emissões intensas de luz azul e ultravioleta, e um desaparecimento muito mais ágil que as supernovas tradicionais.

Anna Ho, professora assistente de astronomia na Universidade Cornell e coautora da pesquisa, detectou o Whippet logo depois que sua luminescência alcançou o planeta, através do Zwicky Transient Facility, situado no Observatório Palomar, na Califórnia. Em um período inferior a 24 horas, tanto o Telescópio Liverpool, nas Ilhas Canárias, quanto o satélite Swift da NASA, confirmaram a natureza intensamente azul e a emissão de raios X pelo objeto.

Estimativas de distância realizadas por R. Michael Rich, da UCLA, e Yu-Jing Qin, do Caltech, revelaram que a magnitude energética da explosão era incompatível com a de uma supernova típica. O calor excessivo e a evolução acelerada do evento indicavam, alternativamente, o dilaceramento e a ingestão de uma estrela por um buraco negro.

Perley afirmou: “Ainda que houvesse uma suspeita sobre a natureza do evento, sua dimensão foi assombrosa. Ele demonstrou ser muito mais energético do que qualquer ocorrência similar e superou todas as explosões previamente identificadas como resultado do colapso estelar”.

Perley complementou que “fenômenos como este não só auxiliam na localização de buracos negros, mas também oferecem um novo método para compreender onde eles surgem, como se desenvolvem e qual a física que os rege”.

Como ondas de choque revelam o fim dramático da estrela

O Whippet também trouxe à luz um elemento raramente observável diretamente pelos astrônomos: o gás invisível que circundava a estrela sentenciada. Uma onda de choque se deslocou a aproximadamente um quinto da velocidade da luz, colidindo com a matéria densa nas proximidades antes de desaparecer de forma abrupta após cerca de seis meses. Os cientistas inferem que o choque se dissolveu ao encontrar a extremidade de uma bolha de gás que a estrela havia liberado antes de sua desintegração total.

O gás presente na área contribuiu para que o processo de absorção do buraco negro se convertesse em um espetáculo luminoso. O disco que envolvia o buraco negro gerou raios X e um “vento” de gás vigoroso, que se chocou com as emissões prévias da estrela. Essa interação produziu a luminosidade azul óptica e ultravioleta observada inicialmente, sucedida por sinais de rádio e milimétricos mais tarde.

Questões sem resposta que intrigam a comunidade científica

Um dos indícios mais peculiares surgiu somente após o início da fase de dissipação do fenômeno. As análises primárias realizadas pelos Observatórios Keck e Magellan, juntamente com o Very Large Telescope, não revelaram praticamente nenhuma marca química identificável. Posteriormente, foram notados vestígios tênues de hidrogênio e hélio. O hélio, em particular, se movia em direção à Terra a uma velocidade superior a 6.000 quilômetros por segundo, sugerindo a sobrevivência de alguma estrutura densa à explosão inicial.

Os pesquisadores consideram que isso pode representar um fluxo de matéria desprendido do centro da estrela no momento em que o buraco negro a desintegrava. Uma teoria ainda mais hipotética sugere que outro corpo celeste no sistema, possivelmente uma terceira estrela, tenha sido atingido pelo fluxo de partículas e pela radiação de raios X emanados do buraco negro.