Uma galáxia distante entra em erupção com estranha regularidade, e os cientistas descobriram por que
A cada 114 dias, quase como um relógio, uma galáxia a 570 milhões de anos-luz se acende como fogos de artifício. Desde pelo menos 2014, nossos observatórios vêm registrando esse estranho comportamento; Agora os astrônomos se juntaram para descobrir o porquê.
No centro de uma galáxia espiral batizada de ESO 253-G003, uma enorme estrela orbita um buraco negro supermassivo, voando perto o suficiente a cada 114 dias para que parte de sua matéria seja absorvida, causando um flash de luz brilhante em vários comprimentos de onda.
Estas são as erupções repetitivas de múltiplos comprimentos de onda mais previsíveis e frequentes que vimos no núcleo galáctico, e elas nos dão uma oportunidade única de estudá-las em detalhes, - disse a autora do estudo, a astrônoma Anna Payne da Universidade do Havaí em Manoa.
Achamos que o buraco negro supermassivo no centro da galáxia está criando explosões porque engole parcialmente a estrela gigante.
Os flares foram detectados pela primeira vez em novembro de 2014 usando o levantamento automatizado All-Sky para supernovas (ASAS-SN). Na época, os astrônomos pensaram que o aumento no brilho era devido a uma supernova no ESO 253-G003.
No total, os astrônomos identificaram 17 erupções em intervalos de aproximadamente 114 dias. Eles então previram que a galáxia entraria em erupção novamente em 17 de maio, 7 de setembro e 26 de dezembro de 2020 - e eles estavam certos.
O flare recorrente foi apelidado de ASASSN-14ko, e previsões precisas significaram que os cientistas foram capazes de fazer observações novas e mais precisas do flare de maio com o poderoso telescópio TESS da NASA. Observações anteriores de outros instrumentos também forneceram dados em uma ampla faixa de comprimento de onda.
Um buraco negro supermassivo emitindo rajadas regulares quando colide com uma estrela não é incomum - uma foi descoberta no ano passado com um gráfico de rajada de nove horas - mas o ESO 253-G003 não era tão simples.
Isso ocorre porque o ESO 253-G003 são, na verdade, duas galáxias nos estágios finais de fusão, o que significa que deve haver dois buracos negros supermassivos no centro.
Estudos recentes mostraram que dois buracos negros supermassivos em interação podem causar erupções repetidas, mas os objetos no centro do ESO 253-G003 são considerados muito distantes para interagir dessa forma.
A cada aproximação, a estrela perde cerca de 0,3% da massa do Sol - cerca de três Júpiteres - devido ao buraco negro, o suficiente para causar as erupções observadas, permitindo que a estrela viva.
Se uma estrela gigante e inchada se aproxima, mas não muito perto, em uma órbita muito alongada, o buraco negro pode roubar parte do material externo sem destruir a estrela inteira, disse o astrônomo Benjamin Shappy, do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí. Nesse caso, a estrela gigante simplesmente voltará repetidas vezes até que se esgote.
Esta é uma oportunidade extremamente rara de estudar o processo de aumento da massa de buracos negros supermassivos.
Em suma, realmente queremos entender as propriedades desses buracos negros e como eles crescem ”, disse o astrônomo Chris Stanek, da Ohio State University. Ser capaz de prever com precisão o momento do próximo episódio nos permite obter dados que não poderíamos obter de outra forma.
A pesquisa foi apresentada no 237º encontro da American Astronomical Society. Também será postado no The Astrophysical Journal e disponível no arXiv.
Fontes: Foto: Goddard Space Flight Center da NASA / Chris Smith (USRA / GESTAR)