Um estudo recém-publicado no periódico científico Astrophysical Journal Letters relata a descoberta de buracos negros “adormecidos” despertando para devorar um verdadeiro banquete estelar. A equipe utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, capaz de “enxergar” através da poeira que cobre algumas galáxias, que detectou sinais claros desse fenômeno raro, conhecido como “evento de perturbação de maré” (TDE).

Esses eventos ocorrem quando uma estrela se aproxima demais do buraco negro central de uma galáxia. A força gravitacional é tão intensa que a estrela é despedaçada, liberando uma grande quantidade de energia. Isso nem sempre pode ser visto com telescópios comuns, pois a poeira da galáxia costuma esconder o brilho do fenômeno.

Em resumo:

Cientistas usaram o Telescópio Espacial James Webb para observar buracos negros “adormecidos” em galáxias empoeiradas;

Esses monstros cósmicos despertam apenas para se alimentar de estrelas que passam perto deles;

O telescópio captou luz infravermelha gerada quando restos estelares caem no buraco negro em quatro galáxias suspeitas;

Das quatro detecções confirmadas como TDEs, uma é o mais próximo evento do tipo já identificado;

Comparações com galáxias ativas mostraram padrões diferentes, indicando que os buracos estavam inativos;

As descobertas sugerem que os TDEs são mais comuns do que se pensava e podem ajudar a entender os buracos negros.

Na imagem de fundo, uma ilustração de um buraco negro destruindo uma estrela logo após “acordar”. Na inserção, o JWST, que acaba de observar esses eventos pela primeira vez. Créditos: (Principal) Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology / (Inserção) NASA/ESA/CSA

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Cientistas já tinham identificado cerca de 100 TDEs desde os anos 1990, mas a maioria foi detectada em galáxias com pouca poeira. Agora, com o JWST, os pesquisadores conseguiram enxergar sinais em quatro galáxias empoeiradas onde antes só havia suspeitas. A visão sem precedentes do equipamento foi capaz de captar a luz infravermelha gerada quando o buraco negro começa a atrair os restos da estrela destruída.

A equipe comparou esses sinais com galáxias onde os buracos negros estão sempre ativos e notou padrões diferentes, sugerindo que os buracos negros observados estavam “adormecidos” e só se ativaram temporariamente por causa da passagem de uma estrela. Ou seja, esses titãs não se alimentam constantemente, mas despertam quando uma estrela “distraída” se aproxima.

De acordo com um comunicado, essas explosões só podem ser explicadas pela chamada acreção – quando material gira em torno do buraco negro antes de ser engolido. “Não há nada mais no Universo que possa excitar esse gás a essas energias, exceto a acreção de um buraco negro”, diz autora principal do estudo, Megan Masterson, estudante de pós-graduação Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Esse processo de acreção ejeta vários elétrons de átomos de neônio, e o íon resultante pode transitar, liberando radiação infravermelha em um comprimento de onda muito específico que o JWST consegue detectar. 

Representação artística de um buraco negro destruindo uma estrela em um violento TDE. Crédito da imagem: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Estudo revela o TDE mais próximo da Terra já identificado

Entre os quatro sinais confirmados, estava o TDE mais próximo já registrado, a 130 milhões de anos-luz da Terra. Outros mostravam sinais complementares, como explosões de raios X e flashes de luz visível, que antes eram atribuídos a outros fenômenos, como supernovas. Com as novas observações, os cientistas puderam comprovar que eram TDEs genuínos.

Além disso, o estudo usou dados de um outro telescópio infravermelho da NASA, o NEOWISE, que ajudou a encontrar os 12 candidatos iniciais. O algoritmo usado buscava picos rápidos de luz infravermelha em galáxias normalmente silenciosas. Isso indicava que algo muito energético, como um buraco negro acordando, poderia estar acontecendo.

Para confirmar, os pesquisadores compararam o padrão da poeira nas galáxias observadas com os de galáxias onde o buraco negro está sempre ativo. Nos quatro casos analisados, a distribuição da poeira era diferente, o que reforça que o buraco negro estava inativo antes da passagem da estrela.

Essas descobertas mostram que os eventos de perturbação de maré podem ser mais comuns do que se pensava. Como muitos deles estavam escondidos por causa da poeira e só agora estão sendo revelados graças à sensibilidade do James Webb, a equipe espera encontrar outros casos usando o mesmo método.

Com mais detecções, os cientistas acreditam que poderão usar esses eventos para entender melhor os buracos negros. A forma como o material da estrela é engolido pode revelar informações como massa e rotação do buraco negro. Segundo os pesquisadores, esse é só o começo da investigação.

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