Descoberto objetos cósmicos misteriosos que explodem em raios X

Animação da erupção da fonte de raios-X na galáxia NGC 5128.
Crédito: NASA/CXC/UA/J. Irwil et al.

Astrónomos descobriram um par de objetos cósmicos extraordinários que explodem dramaticamente em raios-X. Esta descoberta, obtida com o Observatório de raios-X Chandra da NASA e com o Observatório XMM-Newton da ESA, pode representar uma nova classe de eventos explosivos encontrados no espaço. As misteriosas fontes de raios-X tornam-se cerca de cem vezes mais brilhantes em menos de um minuto, antes de regressar aos níveis de raios-X originais após mais ou menos uma hora. No seu pico, estes objetos qualificam-se como ULXs ("ultraluminous X-ray sources", em português "fontes ultraluminosas de raios-X") que emitem centenas até milhares de vezes mais raios-X do que os típicos sistemas binários onde uma estrela orbita um buraco negro ou uma estrela de neutrões.

"Nunca vimos nada como isto," afirma Jimmy Irwin da Universidade do Alabama, EUA, que liderou o estudo publicado na última edição da revista Nature. "Os astrónomos têm visto muitos objetos diferentes que explodem de brilho, mas estes podem ser exemplos de um fenómeno inteiramente novo. Sabemos que os magnetares - estrelas de neutrões jovens com campos magnéticos poderosos - produzem explosões brilhantes e rápidas de raios-X, mas estes objetos recém-descobertos são diferentes em alguns aspetos fundamentais. Em primeiro lugar, os magnetares demoram alguns segundos para diminuir de brilho após uma explosão. Em segundo lugar, estes novos objetos encontram-se em populações de estrelas velhas situadas em galáxias elípticas, galáxias esféricas ou em forma de ovo compostas principalmente por estrelas mais velhas.

Isto torna improvável que estes recém-descobertos objetos brilhantes sejam jovens, astronomicamente falando, como se pensa que os magnetares sejam. Além disso, estes objetos são mais brilhantes em raios-X durante os seus períodos "calmos. Estas erupções são extraordinárias," comenta Peter Maksym, coautor do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica. "Por um breve período, uma das fontes tornou-se das mais brilhantes ULXs alguma vez observadas numa galáxia elíptica."

Quando não estão a explodir de brilho, estas fontes parecem ser sistemas binários normais onde um buraco negro ou uma estrela de neutrões puxa material de uma companheira estelar parecida com o Sol. Isto indica que os aumentos de brilho não perturbam significativamente o sistema binário. Embora a natureza destas explosões seja desconhecida, a equipa começou a procurar respostas. Uma ideia é que as explosões representam episódios em que a matéria que está a ser puxada da estrela companheira cai rapidamente para um buraco negro ou estrela de neutrões. Isto pode acontecer quando a companheira faz a sua maior aproximação ao objeto compacto na sua órbita elíptica.

Outra explicação pode envolver matéria que cai para um buraco negro de massa intermédia, com uma massa de aproximadamente 800 vezes a do Sol para uma fonte e 80 vezes a massa do Sol para a outra. Agora que descobrimos estes objetos, os astrónomos observacionais e os teóricos vão trabalhar duro para descobrir o que está a acontecer," afirma o coautor Gregory Sivakoff da Universidade de Alberta, Canadá.

O Chandra observou uma das fontes, localizada perto e presumivelmente associada com a galáxia NGC 4636 a uma distância de 47 milhões de anos-luz, a aumentar de brilho uma vez. Observou-se outra fonte a explodir de brilho cinco vezes, localizada perto da galáxia NGC 5128 a uma distância de 14 milhões de anos-luz. Quatro destas explosões foram observadas com o Chandra e uma com o XMM-Newton. A equipa analisou variações de raios-X de vários milhares de fontes nas observações de 70 galáxias próximas com o Chandra. Apesar de terem sido encontrados vários exemplos de fontes "explosivas", nenhuma exibia o comportamento das explosões rápidas e gigantescas aqui relatadas.

Fonte: Astronomia Online