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Buraco negro em rotação engolindo estrela poderia explicar evento super luminoso

ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

Em 2015, o projeto All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) detectou um evento denominado ASASSN-15lh, registrado como a supernova mais brilhante de todos os tempos. Foi categorizado como uma supernova super luminosa, a explosão de uma estrela extremamente massiva no fim de sua vida. Duas vezes mais brilhante do que a antiga detentora do recorde, seu pico foi 20 vezes mais brilhante do que a saída de luz total da Via Láctea.

Uma equipe internacional, liderada por Giorgos Leloudas, do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, e do Centro de Cosmologia Escura, na Dinamarca, fez observações adicionais sobre a galáxia onde a explosão aconteceu, distante cerca de 4 bilhões de anos luz da Terra, e propôs uma nova explicação para o evento extraordinário.

"Nós observamos a fonte durante os 10 meses que seguiram o evento e concluímos que a explicação provavelmente não está em uma supernova extremamente brilhante. Nossos resultados indicam que ele foi causado provavelmente por um buraco negro supermassivo girando rapidamente enquanto destruía uma estrela de pouca massa,” Leloudas.

Nesse cenário, as forças gravitacionais extremas de um buraco negro supermassivo, localizado no centro de uma galáxia, rasgaram uma estrela semelhante ao Sol que passou muito perto — um fenômeno chamado de “evento de ruptura de maré”, observado apenas 10 vezes até o hoje. No processo, a estrela foi esmagada, e as colisões entre os seus restos nos detritos colidentes, bem como o calor gerado levaram, a uma explosão de luz. Isso conferiu ao evento a aparência de uma supernova muito brilhante, ainda que a estrela não viesse a se tornar uma supernova sozinha, já que não tinha massa o suficiente.

A equipe baseou as novas conclusões em observações feitas por uma seleção de telescópios, terrestres e espaciais. Entre eles, o Very Large Telescope, no Observatório Paranal do Observatório Europeu do Sul (ESO), o  New Technology Telescope (NTT), no Observatório La Silla, também do ESO , e o Hubble Space, da Nasa/ESA.  As observações com o NTT foram feitas como parte do Estudo Espectroscópico Público de Objetos Transientes do ESO (PESSTO).

"Existem muitos aspectos independentes em relação às observações que sugerem que esse evento foi, de fato, um evento de ruptura de maré e não uma supernova super luminosa,” explica Morgan Fraser da Universidade de Cambridge, no Reino Unido (embora agora esteja na Universidade de Dublin, na Irlanda.

Os dados revelaram que o evento passou por três fases distintas nos 10 meses de observação. Esses dados se assemelham mais com o que se espera de uma ruptura de maré do que com uma supernova super luminosa. Um reforço do brilho observado em ultravioleta e a elevação na temperatura reduziram a probabilidade do evento ser uma supernova. Além disso, a localização do evento — uma galáxia vermelha, passiva e massiva — não é usual para uma explosão de uma supernova supermassiva, que normalmente ocorre em galáxias azuis, anãs e que formam estrelas.  

Ainda que seja, segundo a equipe, improvável que o evento se trate de uma supernova, eles aceitam que uma ruptura de maré clássica também não seria uma explicação adequada para o evento. Nicholas Stone, da Universidade de Columbia e membro da equipe, elabora: “O evento de ruptura de maré que propomos não pode ser explicado com um buraco negro supermassivo e giratório. Nós argumentamos que o ASASSN-15lh foi uma ruptura de maré surgindo de um tipo muito particular de buraco negro.”

A massa da galáxia que sediou o evento implica que o buraco supermassivo em seu centro possui uma massa pelo menos 100 milhões de vezes maior que a do Sol. Um buraco negro com essa massa seria, normalmente, incapaz de despedaçar uma estrela fora do seu horizonte de eventos -- uma fronteira dentro da qual nada é capaz de escapar de sua atração gravitacional. No entanto, se o buraco negro é de um tipo específico, em rotação —- chamado de buraco negro de Kerr — a situação muda e esse limite não se aplica mais.

"Mesmo com todos os dados que coletamos, não podemos dizer com 100% de certeza que o ASASSN-15lh foi um evento de ruptura de maré,” Leloudas. "Mas é, de longe, a explicação mais provável.”

 

ESO
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