Estrela à deriva na órbita de buraco negro supermassivo pode ser destruída em menos de 6 anos
São Paulo — InkDesign News — Uma estrela em uma galáxia distante está sendo arrastada em uma espiral rumo à destruição, atravessando repetidamente um disco de gás quente ao redor de um buraco negro supermassivo e liberando intensas explosões de raios X. Essa interação poderá culminar na dilaceração completa da estrela dentro de poucos anos.
Detalhes da missão
O fenômeno acontece no núcleo da galáxia LEDA 3091738, localizada a aproximadamente 300 milhões de anos-luz da Terra. Um buraco negro supermassivo, apelidado “Ansky” e com uma massa da ordem de um milhão de sóis, é orbita por um objeto de massa significativamente menor, provavelmente uma estrela. Essa estrela atravessa periodicamente o disco de acreção — um toro de gás quente em órbita ao redor do buraco negro — gerando explosões quasi-periódicas de raios X, denominadas “quasi-periodic eruptions” (QPEs).
As observações foram feitas com o instrumento Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), instalado na Estação Espacial Internacional (ISS), e complementadas pelo telescópio espacial de raios X XMM-Newton da Agência Espacial Europeia. Entre maio e julho de 2024, o time liderado pelo doutorando Joheem Chakraborty do MIT monitorou os eventos, que ocorrem a cada quatro dias e meio, com duração de cerca de um dia e meio por flare.
Tecnologia e objetivos
NICER, acoplado à ISS, é uma ferramenta essencial para captar as emissões de raios X, permitindo alta frequência de observação (16 vezes por dia) e registro detalhado da intensidade e periodicidade dos QPEs. O XMM-Newton complementou essas observações, preenchendo as lacunas temporais.
A interação da estrela com o disco de acreção gera ondas de choque que aquecem o gás, resultando em nuvens de material que são expelidas à velocidades que alcançam até 15% da velocidade da luz, correspondendo a uma massa equivalente à de Júpiter.
“Essas QPEs são fenômenos misteriosos e profundamente interessantes.”
(“These QPEs are mysterious and intensely interesting phenomena.”)— Joheem Chakraborty, Ph.D. student, Massachusetts Institute of Technology
“No caso de Ansky, acreditamos que o disco seja muito maior e possa envolver objetos em órbitas mais distantes, criando os períodos mais longos que observamos.”
(“In Ansky’s case, we think the disk is much larger and can involve objects farther away, creating the longer timescales we observe.”)— Lorena Hernández-García, Millennium Nucleus on Transversal Research and Technology to Explore Supermassive Black Holes (TITANS) e Universidade de Valparaíso, Chile
Próximos passos
A equipe continuará a monitorar o sistema Ansky nos próximos anos, buscando detectar um aumento na frequência dos QPEs, que indicaria a perda gradual de energia orbital da estrela e sua aproximação inexorável ao buraco negro. Estima-se que, assumindo a massa do Sol, a estrela será destruída após cerca de 400 QPEs, ou aproximadamente cinco a seis anos.
A evolução da periodicidade dos eventos permitirá inferir a massa da estrela companheira e aprimorar os modelos que explicam esses fenômenos inéditos.
A detecção e acompanhamento da destruição desta estrela oferecerão uma oportunidade única para observar, em tempo real, os processos extremos que ocorrem nos arredores de buracos negros supermassivos.
Este avanço promete expandir significativamente nossa compreensão das dinâmicas em ambientes de alta energia e da interação entre corpos celestes e buracos negros, enriquecendo o conhecimento humano sobre a física do cosmos.
Fonte: (Space.com – Space & Exploração)
