O brilho de um buraco negro supermassivo desapareceu (e a culpa é de uma estrela em fuga)

Há dois anos, os astrónomos observaram a brilhante corona de um buraco negro supermassivo desaparecer rapidamente – e reaparecer uns meses depois. Um novo estudo sugere que o estranho fenómeno foi causado por uma estrela rebelde em fuga.

Buracos negros supermassivos estão localizados no centro das galáxias e, como os buracos negros comuns, não emitem luz. Geralmente são cercados por um anel de gás em turbilhão, chamado de disco de acreção, que faz com que o ambiente circundante brilhe. Coroas – halos de partículas de alta energia que geram raios-X – traem a presença de buracos negros supermassivos, uma vez que a radiação pode ser detetada da Terra.

Em 2018, a coroa de um buraco negro supermassivo no centro de 1ES 1927 + 654, uma galáxia localizada a cerca de 100 milhões de anos-luz de distância, desapareceu.

“Esperamos que mudanças de luminosidade tão grandes variem em escalas de tempo de milhares a milhões de anos”, explicou Erin Kara, professora assistente de física do MIT, em comunicado. “Mas neste objeto, vimos [a luminosidade cair] em 10 mil ao longo de um ano, e até mudou num fator de 100 em oito horas, o que é totalmente inédito e realmente incompreensível”.

Ao longo dos meses seguintes, a coroa voltou a aparecer, brilhando tão intensamente como antes. Kara disse que é a “primeira vez que vimos uma coroa desaparecer, mas também reconstruir-se, e estamos a assistir em tempo real”.

Os astrónomos detetaram um clarão extraordinariamente brilhante pouco antes do início do escurecimento da coroa. O clarão foi aproximadamente 40 vezes mais brilhante do que a luminosidade normal da galáxia.

O fenómeno aconteceu porque o buraco negro já não estava a devorar material por perto e o seu “suprimento de alimento” tinha sido subitamente cortado. Para explicar isso, os investigadores postularam uma teoria na qual uma estrela colidiu com o buraco negro.

Nesse cenário, a estrela rebelde, tendo sido arrancada da sua órbita habitual por algum evento, foi arremessada em direção ao buraco negro e foi despedaçada pela sua intensa atração gravitacional, causando a dispersão de detritos no disco de acreção. Os detritos em movimento rápido dispersaram parte do gás, criando um espaço temporário entre o buraco negro e o disco de acreção.

“Normalmente, não vemos variações como esta na acreção de buracos negros”, disse Claudio Ricci, astrónomo da Universidade Diego Portales, em comunicado da NASA. “Era tão estranho que, a princípio, pensámos que talvez houvesse algo errado com os dados. Quando vimos que era real, foi muito emocionante”.

Eventualmente, a lacuna fechou-se e a coroa voltou a agir normalmente, de acordo com a teoria.

A hipótese da estrela rebelde encaixa-se bem nas observações. Porém, os astrónomos não conseguiram explicar porque é que o escurecimento parece ter acontecido em rajadas em vez de uma deterioração gradual.

Este estudo foi publicado em julho na revista científica The Astrophysical Journal Letters.

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