Hubble encontra buraco negro faminto torcendo estrela capturada em forma de donut

Os buracos negros são coletores, não caçadores. Eles ficam à espera até que uma estrela infeliz vagueie.

Quando a estrela se aproxima o suficiente, o aperto gravitacional do buraco negro violentamente o rasga e devora desleixadamente seus gases enquanto expele radiação intensa. Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA registraram os momentos finais de uma estrela em detalhes enquanto ela é devorada por um buraco negro. 

Esta sequência de ilustrações artísticas mostra como um buraco negro pode devorar uma estrela que ignora. 1. Uma estrela normal passa perto de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia. 2. Os gases exteriores da estrela são puxados para o campo gravitacional do buraco negro. 3. A estrela é triturada à medida que as forças de maré a separam. 4. Os remanescentes estelares são puxados para um anel em forma de rosquinha ao redor do buraco negro e, eventualmente, cairão no buraco negro, desencadeando uma tremenda quantidade de luz e radiação de alta energia. Créditos: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI) 

Estes são denominados "eventos de ruptura de maré". Mas a redação desmente a violência complexa e crua de um encontro com buracos negros. Há um equilíbrio entre a gravidade do buraco negro puxando material estelar e a radiação soprando material para fora. Em outras palavras, os buracos negros são comedores confusos. Os astrônomos estão usando o Hubble para descobrir os detalhes do que acontece quando uma estrela rebelde mergulha no abismo gravitacional. 

O Hubble não consegue fotografar de perto o caos do evento de maré AT2022dsb, uma vez que a estrela mastigada está a quase 300 milhões de anos-luz de distância, no núcleo da galáxia ESO 583-G004. Mas os astrônomos usaram a poderosa sensibilidade ultravioleta do Hubble para estudar a luz da estrela triturada, que inclui hidrogênio, carbono e muito mais. A espectroscopia fornece pistas forenses para o homicídio do buraco negro. 

Cerca de 100 eventos de ruptura de maré em torno de buracos negros foram detectados por astrônomos usando vários telescópios. A NASA informou recentemente que vários de seus observatórios espaciais de alta energia detectaram outro evento de ruptura de maré de buraco negro em 1º de março de 2021, e isso aconteceu em outra galáxia. Ao contrário das observações do Hubble, os dados foram coletados em luz de raios-X de uma coroa extremamente quente ao redor do buraco negro que se formou depois que a estrela já estava dilacerada. 

"No entanto, ainda há muito poucos eventos de maré que são observados na luz ultravioleta, dado o tempo de observação. Isso é realmente lamentável porque há muita informação que você pode obter dos espectros ultravioletas", disse Emily Engelthaler, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) em Cambridge, Massachusetts. "Estamos empolgados porque podemos obter esses detalhes sobre o que os destroços estão fazendo. O evento de maré pode nos dizer muito sobre um buraco negro." Mudanças na condição da estrela condenada estão ocorrendo na ordem de dias ou meses.

Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA registraram os momentos finais de uma estrela em detalhes enquanto ela é devorada por um buraco negro. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA, Produtor Principal: Paul Morris  

Para qualquer galáxia com um buraco negro supermassivo quiescente no centro, estima-se que a trituração estelar aconteça apenas algumas vezes a cada 100.000 anos. 

Este evento de lanches estelares AT2022dsb foi capturado pela primeira vez em 1º de março de 2022 pelo All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN ou "Assassin"), uma rede de telescópios terrestres que examina o céu extragaláctico aproximadamente uma vez por semana em busca de eventos violentos, variáveis e transitórios que estão moldando nosso universo. Esta colisão energética foi próxima o suficiente da Terra e brilhante o suficiente para os astrônomos do Hubble fazerem espectroscopia ultravioleta durante um período de tempo mais longo do que o normal. 

"Normalmente, esses eventos são difíceis de observar. Você recebe talvez algumas observações no início da interrupção, quando ela está realmente brilhante. Nosso programa é diferente, pois é projetado para olhar para alguns eventos de maré ao longo de um ano para ver o que acontece ", disse Peter Maksym, do CfA. "Vimos isso cedo o suficiente para que pudéssemos observá-lo nesses estágios muito intensos de acreção de buracos negros. Vimos a taxa de acreção cair à medida que se transformava em um gotejamento ao longo do tempo." 

Os dados espectroscópicos do Hubble são interpretados como provenientes de uma área de gás muito brilhante, quente e em forma de rosquinha que já foi a estrela. Esta área, conhecida como toro, é do tamanho do sistema solar e está girando em torno de um buraco negro no meio. 

"Estamos olhando para algum lugar na borda desse donut. Estamos vendo um vento estelar do buraco negro varrendo a superfície que está sendo projetado em nossa direção a velocidades de 20 milhões de milhas por hora (três por cento da velocidade da luz)", disse Maksym. "Nós realmente ainda estamos nos metendo em torno do evento. Você destrói a estrela e então ela tem esse material que está entrando no buraco negro. 

E então você tem modelos onde você acha que sabe o que está acontecendo, e então você tem o que você realmente vê. Este é um lugar emocionante para os cientistas estarem: bem na interface do conhecido e do desconhecido." 

Os resultados foram relatados na 241ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Seattle, Washington.

Fonte: spaceref.com