Misteriosa explosão espacial do ‘diabo da Tasmânia’ confunde astrônomos

Os cientistas ainda não conseguem explicar o que está a causar explosões invulgarmente brilhantes no espaço – mas uma observação surpreendente pode oferecer pistas.

Impressão artística de uma explosão LFBOT. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF 

Uma explosão no espaço, apelidada de diabo da Tasmânia, confundiu os astrônomos ao brilhar com brilho máximo mais de uma dúzia de vezes, meses após o evento inicial. A observação, ao mesmo tempo que levanta novas questões, pode ajudar a diminuir o que pode causar tais explosões, que são conhecidas como transientes ópticos azuis rápidos luminosos (LFBOTs).  

LFBOTs são vistos em todo o Universo e desafiam qualquer explicação. O primeiro, apelidado de Vaca após sua designação AT2018cow, foi avistado em 2018 em uma galáxia a cerca de 60 milhões de parsecs (200 milhões de anos-luz) da Terra. A Vaca se destacou por ser até 100 vezes mais brilhante que uma supernova antes de escurecer em apenas alguns dias, um processo que leva semanas para uma supernova.

Desde então, mais de meia dúzia de LFBOTs foram encontrados, incluindo alguns conhecidos como Koala, Camel e, no início deste ano, Finch. Mas os astrônomos ainda não têm certeza do que os causa. As principais ideias são que essas explosões são supernovas fracassadas – estrelas colapsando em um buraco negro ou estrela de nêutrons antes de explodirem – buracos negros de massa intermediária consumindo outras estrelas, ou o resultado de objetos interagindo com estrelas quentes e brilhantes conhecidas como Wolf-. Estrelas Rayet.

Num estudo publicado a 15 de novembro na Nature1, uma equipe liderada pela astrónoma Anna Ho da Universidade Cornell em Ithaca, Nova Iorque, descreve uma nova atividade de um LFBOT que foi descoberto a cerca de bilhões de parsecs de distância em setembro de 2022; este, formalmente chamado de AT2022tsd, é conhecido como o diabo da Tasmânia.

Utilizando inicialmente o telescópio Magellan-Baade no Chile, os investigadores descobriram que o diabo-da-tasmânia brilhou repetidamente com o seu brilho máximo, a partir de dezembro de 2022. Viram 14 destes eventos de brilho no total, cada um com duração de apenas alguns minutos.

“Flashes como este nunca foram vistos antes em LFBOTs”, diz Ho. Ela acrescenta que cada um dos sinalizadores inesperados foi “tão poderoso quanto o LFBOT original”.

“É uma observação incrível”, diz Raffaella Margutti, astrofísica da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Isso é sem precedentes. Isso abre muitas questões.”

Estrela em colapso

Ho diz que a explosão poderia apoiar a ideia fracassada da supernova, que envolveria uma estrela massiva com cerca de 20 vezes a massa do Sol, ficando sem combustível e entrando em colapso, deixando uma estrela de nêutrons densa ou um buraco negro dentro dos restos da estrela circundante. “Achamos que estes flashes provavelmente vêm de uma estrela de nêutrons ou de um buraco negro que se formou no evento LFBOT original”, diz ela.

Se a estrela de nêutrons ou buraco negro no centro da LFBOT tivesse poderosos jatos de energia disparando de seus pólos, isso poderia explicar a explosão. Esses jatos disparariam para o espaço à medida que o objeto girasse – e, se apontassem repetidamente na direção da Terra, isso poderia explicar os flashes de luz do diabo da Tasmânia. “Este pode ser um dos poucos casos em que foi direcionado a nós”, diz Ho.

Brian Metzger, astrofísico da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, diz que a observação é “bastante impressionante” e “de certa forma confirma o que havíamos concluído com base em outras evidências” – ou seja, que LFBOTs envolvem elétrons que viajam perto da velocidade da luz sendo “aquecida ou acelerada em alguma forma de fluxo”.

Outras observações poderiam ajudar a determinar a massa do objeto, o que poderia explicar definitivamente a sua origem. “Um buraco negro de massa intermediária é um buraco negro com 10.000 massas solares”, diz Ho. “Uma supernova fracassada tem mais como 10 ou 100 massas solares.

” Os sinalizadores poderiam oferecer uma maneira de calcular a massa do objeto, acrescenta ela. “Quando você mede um sinal que varia rapidamente, você pode usar a rapidez com que esse sinal varia para estimar o tamanho do objeto que emite o sinal.” Uma velocidade alta indicaria que o objeto está girando rapidamente – sugerindo uma massa menor.

Margutti diz que a explosão “definitivamente nos diz que os LFBOTs são realmente uma fera diferente das explosões de supernovas”, mas acrescenta que os jatos podem ser alimentados por acreção num buraco negro, como o de uma estrela companheira.

O Observatório Vera C. Rubin, que está em construção no Chile e deverá iniciar um amplo levantamento do universo no próximo ano, deverá encontrar “10 a 100 vezes mais destes objetos”, diz Ho. Isso poderia ajudar os astrônomos a identificar o que pode estar causando isso.

Encontrar e estudar os objetos logo após a sua explosão inicial também será crucial. “Neste momento, quando os notamos, geralmente já têm duas a três semanas”, diz Ho. “Precisamos encontrá-los muito mais rapidamente.”

Fonte: nature.com