Algo inesperado foi encontrado em um estrela que foi quase destruída por buraco negro
Estrela quase foi destruída por buraco negro supermassivos duas vezes e escondia uma surpresa no final de tudo.
Buracos negros supermassivos estão localizados no centro de galáxias. O centro de uma galáxia é extremamente caótico onde diversos objetos podem ser encontrados como estrelas de nêutrons, buracos negros estelares e estrelas com hipervelocidade. Em uma região é possível ter interferência gravitacional do buraco negro supermassivo central e diversos efeitos serem observados.
Na nossa própria galáxia, o Sagittarius A* - nome do buraco negro de 4 milhões de massas solares localizado no centro - é responsável gravitacionalmente por diversas órbitas de estrelas. A mais conhecida é a estrela S2 que tem uma precessão na órbita e faz uma espécie de dança em torno do buraco negro supermassivo. Além disso, outras estrelas também possuem trajetórias associadas ao buraco negro Sagittarius A*,
Foi estudando um sistema desse tipo em uma galáxia localizada a 860 milhões de anos-luz de distância que astrônomos encontraram uma surpresa. Eles observaram uma estrela ser parcialmente consumida pelo buraco negro supermassivo da galáxia e retornar segundos depois sendo consumida novamente. Mas o que os astrônomos não esperavam era o plot twist que a estrela escondia.
Buracos negros supermassivos
Um buraco negro é uma região do espaço-tempo extremamente distorcida que nem mesmo a luz consegue escapar. O tamanho dessa região, delimitado pelo horizonte de eventos, é proporcional à massa do objeto. Buracos negros maiores possuem mais massa enquanto buracos negros menores possuem menos massa. Os maiores são chamados de buracos negros supermassivos com milhões a bilhões de vezes a massa do Sol.
A formação e evolução de um buraco negro supermassivo ainda é um ponto de interrogação para astrônomos do mundo inteiro. Recentemente, o telescópio James Webb fez algumas observações para tentar entender o momento que esses objetos surgiram. Os resultados do James Webb mostraram que esses buracos negros podem ter se formado muito antes do que é esperado.
Estrelas orbitando
O resultado que buracos negros supermassivos habitam o centro de galáxias foi revolucionário na Astronomia. Um desses trabalhos foi da astrofísica Andrea Ghez que observou a trajetória de estrelas do centro da galáxia. Com esse trabalho, Andrea estimou a presença e a massa do Sagittarius A* no centro da Via Láctea e em 2020 recebeu o prêmio Nobel de Física pela descoberta.
Estudar estrelas que sofrem influência do buraco negro supermassivo é importante para obter informações sobre o próprio buraco negro. Isso porque esses objetos não emitem luz então a trajetória das estrelas pode ser usada como ferramenta para calcular as propriedades do buracos negros. Um exemplo famoso é a estrela S2 que orbita o Sagittarius A* e faz uma espécie de dança devido à precessão causada por efeitos relativísticos.
Dois encontros em poucos segundos
Utilizando observações de estrelas, um grupo de astrofísicos encontraram emissões de raios-X em uma galáxia a 860 milhões de anos-luz. A observação veio do centro da galáxia. O que chamou atenção é que as observações concordavam com o de uma estrela sendo parcialmente consumida pelo buraco negro de 50 milhões de vezes a massa do Sol.
Surpreendentemente, segundos depois da primeira observação, uma segunda emissão de raios-X foi captada indicando que a estrela teve parte consumida novamente. Isso chamou atenção dos astrônomos que começaram a explicar a trajetória como muito elíptica e que a estrela deveria possuir uma velocidade extremamente alta. Mas o que encontraram depois que deixou tudo ainda mais curioso.
Uma surpresa inesperada
Com as estimativas feitas pelo grupo de pesquisadores, o próximo encontro seria em maio de 2025. No entanto, analisando os dados de raios-X e ultravioleta, o grupo encontrou que a estrela se tratava, na verdade, de uma binária de estrelas. Eram duas estrelas conectadas gravitacionalmente que orbitam o buraco negro supermassivo. A surpresa não para por aí.
Ao analisar os dados, encontraram que provavelmente uma das estrelas foi ejetada do sistema enquanto outra estrela foi capturada em órbita pelo buraco negro. Isso explicaria como a estrela voltou tão rapidamente e não foi totalmente destruída nesses dois encontros. O primeiro encontro pode ser sido da estrela que foi ejetada enquanto o segundo foi da estrela capturada.
Referência da notícia:
Pasham et al. 2024 A Potential Second Shutoff from AT2018fyk: An updated Orbital Ephemeris of the Surviving Star under the Repeating Partial Tidal Disruption Event Paradigm Astrophysical Journal Letters