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Swift da NASA vê estrela destruidora de mega buraco negro ‘errante’
O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA capturou um buraco negro “órfão” iluminando-se enquanto devorava uma estrela nos arredores de uma galáxia distante. Para começar, estes fenómenos são raros e nunca antes tinham sido vistos tão longe do núcleo de uma galáxia.
“Estávamos à procura destes eventos de destruição de estrelas como uma forma de encontrar buracos negros supermassivos, de outra forma invisíveis, a afastar-se dos núcleos galácticos onde normalmente residem,” disse Robert Stein, investigador da Universidade de Maryland, College Park e do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Com esta descoberta, que é uma das poucas que foram confirmadas até agora, validamos uma nova técnica e podemos usá-la para caçar mais.”
UM papel descrevendo os resultados, liderado por Stein, foi publicado segunda-feira no The Astrophysical Journal Letters.
Os investigadores observaram uma explosão ultrabrilhante desencadeada por uma estrela que foi dilacerada por forças gravitacionais extremas depois de se aproximar demasiado de um buraco negro monstruoso – um fenómeno chamado evento de perturbação de marés. O buraco negro por trás da explosão pesa cerca de um milhão de vezes a massa do Sol. A sua existência foi sinalizada pela primeira vez em novembro de 2025 como um brilho incomum numa galáxia a cerca de 750 milhões de anos-luz de distância pela ZTF (Zwicky Transient Facility), uma pesquisa conduzida pelo Observatório Palomar no sul da Califórnia.
“Do meio milhão de flashes que a ZTF detecta todas as noites, nosso novo algoritmo de inteligência artificial reconheceu automaticamente um surto que se parecia muito com um evento de perturbação de maré, apesar de sua localização incomum na periferia de uma galáxia”, disse Stein. Durante alguns meses, o evento de perturbação das marés ofuscou toda a sua galáxia hospedeira em comprimentos de onda ultravioleta, irradiando temporariamente a luz de cerca de 10 mil milhões de sóis.
Outros telescópios, incluindo o telescópio SOAR (Southern Astrophysical Research) no Chile, seguiram a fonte ZTF para observar o espectro do evento, que revelou características que apoiam que foi provavelmente um evento de perturbação das marés. Os astrónomos usaram então o Swift da NASA para observar comprimentos de onda que não conseguem detectar com telescópios terrestres para descobrir novas informações. Por exemplo, Swift O UVOT (Telescópio Ultravioleta/Óptico) mediu a temperatura do pontinho e descobriu que ele estava com bastante febre, cerca de 30.000 graus Celsius (54.000 graus Fahrenheit).
“A combinação de todos estes dados ajudou-nos a descartar outras explicações e a dizer com confiança que se trata de um evento de perturbação das marés, apesar da sua localização estranha”, disse Jonathan Carney, estudante de doutoramento na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, que obteve os primeiros espectros que apoiaram a interpretação da erupção como um evento de perturbação das marés.
Quase todas as galáxias do universo estão ancoradas por um buraco negro supermassivo situado bem no centro. Cerca de uma vez a cada 100.000 anos, uma estrela irá aproximar-se demasiado deste peso pesado invisível e desencadear um evento de perturbação das marés.
Embora sejam bastante raros em qualquer galáxia, os cientistas vasculham milhões de galáxias em busca deles. Todos os anos, as pesquisas astronómicas identificam normalmente cerca de 30 eventos de perturbação das marés que ocorrem em algum lugar do Universo.
Antes de 2024, eles só eram vistos em núcleos de galáxias. Isso ocorre em parte porque os astrônomos os procuraram principalmente lá; afinal, é onde estavam todos os buracos negros supermassivos conhecidos, e você não pode obter um evento de perturbação de maré sem um (a atração gravitacional dos buracos negros mais leves não é forte o suficiente).
Então os cientistas viram os sinais reveladores de uma estrela sendo destruída 2.600 anos-luz do centro de sua galáxia hospedeira. Isso inspirou mais astrónomos a olhar para além dos núcleos das galáxias em busca de eventos semelhantes, e agora uma equipa identificou um a mais de 30.000 anos-luz de distância do centro de uma galáxia.
Então, como é que o buraco negro recém-descoberto se tornou tão desequilibrado?
“Deve ter se originado no centro de uma galáxia, mas não naquela que está na periferia agora”, disse Stein. “Pensamos que o buraco negro supermassivo da galáxia hospedeira ainda se encontra no seu núcleo, mas aquele que come a estrela pode ter começado numa pequena galáxia que se fundiu com a grande que vemos hoje.”
Os pesquisadores delinearam duas possibilidades. Três ou mais galáxias podem ter-se fundido, e o cabo de guerra gravitacional entre os seus buracos negros supermassivos centrais pode ter lançado o buraco negro mais leve para a borda da galáxia.
Ou uma galáxia anã poderia estar no meio de uma fusão. À medida que as estrelas da anã caíram na galáxia maior, uma delas pode ter passado demasiado perto do buraco negro supermassivo da anã.
“Novas descobertas poderão revelar a origem deste aparente buraco negro ‘órfão’”, disse Stein. “A principal questão científica que queremos responder é: quão comuns são os buracos negros errantes?”
A resposta poderá em breve estar ao nosso alcance. “Observações científicas pontuais com UVOT de Swift e Os instrumentos XRT (Telescópio de Raios X) estão temporariamente suspensos enquanto a missão aguarda uma impulso de órbitaque é planejado para este verão”, disse o co-autor S. Bradley Cenko, investigador principal do Swift na NASA Goddard. A nave espacial, cuja missão principal decorreu de 2004 a 2006, está a afundar-se lentamente em direcção à Terra devido ao arrasto atmosférico após mais de 20 anos de observações do universo em mudança.
Nos próximos anos, os cientistas usarão a nova técnica para procurar estrelas em desintegração nas observações do recém-operacional Observatório Vera C. Rubin, financiado conjuntamente pelo Departamento de Energia dos EUA e pela Fundação Nacional de Ciência, no Chile e pela próxima missão da NASA. Telescópio Espacial Romano Nancy Grace.
“As pesquisas amplas e profundas de Rubin revelarão uma amostra muito maior de eventos de perturbação de marés do que os observatórios atuais são capazes de coletar, incluindo aqueles que estão fora do centro”, disse Carney. “E as pesquisas espaciais de Roman ampliarão a atual zona de busca, observando aquelas que estão mais distantes, olhando para trás, através de 9 bilhões de anos de história cósmica.” Adicionar as suas observações às do Swift e dos observatórios terrestres deixará os astrónomos mais perto do que nunca de completar um censo dos gigantescos buracos negros do Universo.
Para saber mais sobre a missão Swift, visite:
Por Ashley Balzer
Centro de Voo Espacial Goddard da NASACinturão Verde, Maryland.
Contato com a mídia:
Clara Andreoli
Centro de Voo Espacial Goddard da NASACinturão Verde, Maryland.
301-286-1940
