As observações lançam mais luz sobre as propriedades do evento de perturbação das marés mais próximo

Uma equipe internacional de astrônomos conduziu observações de vários comprimentos de onda do AT 2023clx – o evento de interrupção de marés (TDE) mais próximo da Terra.

Os resultados da campanha observacional, publicada em 22 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv , fornecem informações importantes sobre as propriedades deste TDE. 

Imagem SDSS da galáxia hospedeira NGC 3799, antes do transiente ocorrer. O núcleo da galáxia onde ocorreu o TDE está marcado com uma cruz verde e também é mostrado ampliado no canto superior direito. Crédito: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.11773 

 Os TDEs são fenômenos astronômicos que ocorrem quando uma estrela passa perto o suficiente de um buraco negro supermassivo e é separada pelas forças de maré do buraco negro, causando o processo de ruptura. Esses detritos estelares perturbados pelas marés começam a chover sobre o buraco negro, e a radiação emerge da região mais interna de detritos em acumulação, o que é um indicador da presença de uma TDE.

Localizado a cerca de 155,8 milhões de anos-luz de distância, no núcleo da galáxia NGC 3799, AT 2023clx é o TDE óptico conhecido mais próximo. Foi inicialmente identificado como transitório em 2014 e classificado como TDE em julho de 2023. Com uma luminosidade máxima de corpo negro a um nível de apenas 4,56 tredecilhões de erg/s, AT 2023clx é um dos eventos de perturbação de maré mais fracos conhecidos.

Dado que AT 2023clx é um TDE recentemente descoberto, muito pouco se sabe sobre as suas propriedades. É por isso que um grupo de astrónomos, liderado por Panos Charalampopoulos, da Universidade de Turku, na Finlândia, realizou um extenso estudo do TDE nas bandas óptica, do infravermelho próximo e do ultravioleta. Para este propósito, empregaram vários telescópios espaciais e instalações de observação terrestres, incluindo a nave espacial Swift da NASA e o Telescópio Óptico Nórdico (NOT).

“Neste artigo, apresentamos o acompanhamento e a análise fotométrica e espectroscópica completa do AT 2023clx”, escrevem os pesquisadores.

As observações descobriram que AT 2023clx teve um pico de magnitude absoluta de -18,25 mag na banda g e uma luminosidade bolométrica máxima em um nível de 32,4 tredecilhões erg/s. Isso o torna um TDE de luminosidade intermediária. A massa do buraco negro supermassivo foi estimada em cerca de 1 milhão de massas solares.

De acordo com o estudo, o AT 2023clx atingiu seu pico em 10,4 dias, o que o torna o TDE de crescimento mais rápido conhecido até o momento. Os astrônomos presumem que uma ascensão tão rápida foi causada pela ruptura de uma estrela de massa muito baixa (abaixo de 0,1 massa solar ) com um parâmetro de impacto de aproximadamente 0,8.

A espectroscopia revelou um continuum azul que esfria lentamente e amplas linhas de Balmer e hélio, que são normalmente observadas em eventos de perturbação de marés. As linhas tornam-se lentamente mais estreitas com o tempo à medida que a sua luminosidade diminui e isto também é normalmente visto em TDEs conhecidos. 

As observações do AT 2023clx também encontraram um pico de emissão estreito e nítido em um comprimento de onda de repouso de cerca de 6353 Å, no topo do lado azul do amplo perfil hidrogênio-alfa. Esta é a primeira vez que tal característica foi encontrada em um TDE.

Resumindo os resultados, os investigadores observam que AT 2023clx é o resultado da perturbação das marés de uma estrela de baixa massa e pequeno raio, com baixa concentração central, perto da perturbação total, mas ainda abaixo do valor crítico. Acrescentam que tal perturbação deverá mostrar um aumento mais acentuado e um declínio mais superficial nas curvas de luz do que outras perturbações.

Fonte: Phys.org