Jatos de raios X em buraco negro, no coração de uma galáxia, intrigam astrônomos

O enorme buraco negro no coração de uma galáxia na constelação de Virgem "acordou", produzindo jatos de raios X em intervalos quase regulares que intrigam os astrônomos, de acordo com um estudo publicado na última sexta-feira (11).

Situada há 300 milhões de anos luz da Terra, a distante galáxia SDSS1335+0728 havia recebido pouca atenção dos astrônomos até agora.

No entanto, no final de 2019, ela começou a brilhar com uma luminosidade diferente.

Em fevereiro de 2024, uma equipe dirigida por Lorena Hernández-García, da Universidade de Valparaíso (Chile), começou a detectar jatos de raios X em intervalos quase regulares.

Um sinal de que o buraco negro estava "despertando".

A maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, abrigam em seu centro um buraco negro massivo. Este objeto é por definição invisível, já que é tão compacto que sua gravidade impede que a luz escape.

Quando uma estrela se aproxima dele, ela se rompe: a matéria que a compõe se fragmenta e começa a girar rapidamente ao redor do buraco negro, formando um disco de acreção antes que parte dela seja absorvida para sempre.

Um fenômeno chamado de "ruptura por evento de maré".

No entanto, um buraco negro também pode passar por longas fases de inatividade, durante as quais não atrai ativamente matéria e, ao seu redor, não é detectada radiação.

A região brilhante e compacta no centro da SDSS1335+0728 passou a ser classificada como núcleo galáctico ativo, apelidado de Ansky.

Esse raro evento nos dá a oportunidade de observar o comportamento do buraco negro em tempo real utilizando os telescópios espaciais de raios X XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), Nicer, Chandra e Swift, da Nasa, segundo comentário de Hernández-García em um comunicado que acompanha a publicação do estudo na Nature Astronomy.

Características incomuns

Os breves jatos de raios X são conhecidos como erupções quase periódicas (QPE). "Mas não entendemos o que as origina", diz a astrônoma chilena.

A hipótese atual aponta que as erupções quase periódicas estão relacionadas com os discos de acreção constituídos após a formação de marés.

No entanto, não foi detectado nenhum indício de uma estrela destruída no campo gravitacional do buraco negro.

As erupções de Ansky possuem características incomuns.

São "dez vezes maiores e dez vezes mais brilhantes" que as típocas QPE, de acordo com Joheen Chakraborty, membro da equipe e estudante de doutorado no MIT.

"Cada uma dessas erupções libera cem vezes mais energia que qualquer outra observada até agora. Também apresenta a maior cadência já vista, aproximadamente 4,5 dias. Isso põe à prova nossos modelos e questiona nossas ideias atuais de como são gerados esses jatos de raios X", acrescenta ele no comunicado.

Os autores levantaram várias hipóteses. Segundo eles, o disco de acreção poderia ter se formado com gás capturado pelo buraco negro do seu entorno. Nesse cenário, os jatos de raios X viriam de choques de alta energia do disco, provocados por um pequeno objeto celeste que o atravessou repetidamente.

"Imaginem uma estrela que gira um torno de um buraco negro em uma órbita inclinada em relação ao disco, a estrela atravessa o disco duas vezes por órbita sem que haja uma força realmente significativa que a atraia até ele", afirmou à AFP Norbert Schartel, cientista responsável pelo telescópio XMM-Newton.

"Estamos em um ponto onde temos mais modelos do que dados sobre as QPE. Precisamos de outras observações para entender o que está acontecendo", acrescenta Erwan Quintin, da ESA.