Anã branca tem encontro próximo com buraco negro supermassivo

Cientistas detectaram flashes de raios X emanando do núcleo de uma galáxia relativamente próxima à Via Láctea. Eles aumentaram gradualmente e parecem ter como fonte uma anã branca.

As observações, feitas usando o telescópio XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), sugerem que uma anã branca se aproxima do ponto sem retorno —o horizonte de eventos— enquanto orbita o buraco negro da galáxia, de acordo com os pesquisadores.

"Provavelmente é o objeto mais próximo que já observamos orbitando um buraco negro supermassivo", disse Megan Masterson, estudante de doutorado do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em física e autora principal do estudo que foi apresentado em uma reunião da Sociedade Astronômica Americana, em Maryland, nesta semana e que será publicado na revista Nature.

Buracos negros são objetos densos com uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz pode escapar. Sua imensa força gravitacional tende a atrair quaisquer objetos --como estrelas, gás e poeira-- que se aproximem demais, mas os pesquisadores disseram que parece que a anã branca não está fazendo uma queda fatal. Na verdade, a estrela estabilizou sua órbita ao redor do buraco negro.

A galáxia está localizada a 270 milhões de anos-luz da Terra —um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 9,5 trilhões de quilômetros.

A maioria das galáxias tem um grande buraco negro em seu núcleo. A massa do buraco negro nas novas observações, chamado 1ES 1927+654, é cerca de um milhão de vezes maior do que a massa do nosso Sol. O buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, chamado Sagitário A*, é aproximadamente quatro vezes mais massivo do que esse.

Estrelas com até oito vezes a massa do nosso Sol parecem destinadas a se tornar uma anã branca, que está entre os objetos mais compactos do cosmos. No fim, elas queimam todo o hidrogênio que usam como combustível. A gravidade então faz com que entrem em colapso e liberem suas camadas externas em uma fase de gigante vermelha, deixando para trás um núcleo compacto com aproximadamente o diâmetro da Terra —a anã branca.

A anã branca em questão parece ter uma massa que equivale a cerca de 10% da do Sol, viajando a quase metade da velocidade da luz. Ele está atravessando o ambiente de alta energia em torno do buraco negro e produzindo flashes de raios X enquanto orbita nesse ambiente.

Os flashes inicialmente foram ficando cada vez mais mais curtos, reduzindo de a cada 18 minutos para sete minutos ao longo de um período de dois anos —conforme a anã branca era atraída cada vez mais para o buraco negro e o tamanho de sua órbita diminuía—, mas então se estabilizaram.

Os pesquisadores estimaram que a anã branca está orbitando o buraco negro a cerca de 5% da distância que separa a Terra do Sol, ou um pouco menos de 8 milhões de quilômetros.

Eles disseram que a órbita da anã branca está se estabilizando talvez porque as camadas externas dela estão sendo sugadas para o buraco negro, proporcionando uma ação de retrocesso que impede o objeto de cruzar o horizonte de eventos. A anã branca pode sobreviver a esse encontro próximo, acrescentaram eles.

Cientistas podem confirmar que essa é de fato uma anã branca usando observatórios de próxima geração, como o Laser Interferometer Space Antenna (LISA), da Nasa, que é projetado para detectar ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais.

"O que é tão fascinante sobre esse resultado para mim é que sugere que objetos podem orbitar muito perto de buracos negros supermassivos, e por isso estou esperançosa por detecções conjuntas desses objetos tanto na luz de raios X quanto na emissão de ondas gravitacionais, com o LISA que está programado para ser lançado em 2035", disse a astrofísica Erin Kara, do MIT, coautora do estudo.