{"id":5247,"date":"2022-07-15T06:20:56","date_gmt":"2022-07-15T05:20:56","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5247"},"modified":"2022-07-15T06:20:58","modified_gmt":"2022-07-15T05:20:58","slug":"o-destino-final-de-uma-estrela-dilacerada-por-um-buraco-negro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/07\/15\/o-destino-final-de-uma-estrela-dilacerada-por-um-buraco-negro\/","title":{"rendered":"O destino final de uma estrela dilacerada por um buraco negro"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em 2019, os astr\u00f3nomos observaram o exemplo mais pr\u00f3ximo at\u00e9 \u00e0 data de uma estrela que foi dilacerada, ou &#8220;esparguetificada&#8221;, depois de se aproximar demasiado de um enorme buraco negro.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Essa perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s de uma estrela semelhante ao Sol por um buraco negro 1 milh\u00e3o de vezes mais massivo do que ela pr\u00f3pria teve lugar a 215 milh\u00f5es de anos-luz da Terra. Felizmente, este foi o primeiro evento do g\u00e9nero suficientemente brilhante para que os astr\u00f3nomos da Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, pudessem estudar a luz \u00f3tica da morte estelar, especificamente a polariza\u00e7\u00e3o da luz, para saber mais sobre o que aconteceu depois da estrela ter sido dilacerada.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As suas observa\u00e7\u00f5es de 8 de outubro de 2019 sugerem que muito do material da estrela foi arrancado a alta velocidade &#8211; at\u00e9 10.000 km\/s &#8211; e formou uma nuvem esf\u00e9rica de g\u00e1s que bloqueou a maior parte das emiss\u00f5es altamente energ\u00e9ticas produzidas quando o buraco negro devorou o resto da estrela.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/YFxB8oBD_o.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"750\" height=\"500\" src=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/YFxB8oBD_o.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-5248\" srcset=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/YFxB8oBD_o.jpg 750w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/YFxB8oBD_o-300x200.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><\/a><figcaption>Se uma estrela (trilha vermelha) vagueia demasiado perto de um buraco negro (esquerda), pode ser dilacerada, ou esparguetificada, pela intensa gravidade. Algumas das part\u00edculas de mat\u00e9ria da estrela giram \u00e0 volta do buraco negro, como \u00e1gua por um ralo, emitindo raios-X (azul). Estudos recentes destes chamados eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s sugerem que uma fra\u00e7\u00e3o significativa do g\u00e1s da estrela tamb\u00e9m \u00e9 soprado para fora pelo vento intenso do buraco negro, em alguns casos criando uma nuvem que obscurece o disco de acre\u00e7\u00e3o e os eventos altamente energ\u00e9ticos que ocorrem no interior.<br>Cr\u00e9dito: NASA\/CXC\/M. Weiss<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Anteriormente, outras observa\u00e7\u00f5es vis\u00edveis da explos\u00e3o, chamada AT2019qiz, revelaram que grande parte da mat\u00e9ria da estrela foi lan\u00e7ada para fora num vento poderoso. Mas os novos dados sobre a polariza\u00e7\u00e3o da luz, que era essencialmente zero nos comprimentos de onda vis\u00edveis ou \u00f3ticos quando o evento estava no seu ponto mais brilhante, dizem aos astr\u00f3nomos que a nuvem era provavelmente sim\u00e9trica em termos esf\u00e9ricos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Esta \u00e9 a primeira vez que algu\u00e9m deduziu a forma da nuvem de g\u00e1s em torno de uma estrela &#8216;esparguetificada'&#8221;, disse Alex Filippenko, professor de astronomia na Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley, e membro da equipa de investiga\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Os resultados apoiam uma resposta \u00e0 raz\u00e3o pela qual os astr\u00f3nomos n\u00e3o veem radia\u00e7\u00e3o altamente energ\u00e9tica, como raios-X, em muitos das d\u00fazias de eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s observados at\u00e9 \u00e0 data: os raios-X, produzidos por material arrancado da estrela e arrastado para um disco de acre\u00e7\u00e3o em torno do buraco negro antes de cair para dentro, s\u00e3o obscurecidos de vista pelo g\u00e1s soprado para fora por ventos fortes do buraco negro.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Esta observa\u00e7\u00e3o exclui uma classe de solu\u00e7\u00f5es que foram propostas teoricamente e d\u00e1-nos uma restri\u00e7\u00e3o mais forte ao que acontece ao g\u00e1s em torno de um buraco negro&#8221;, disse o estudante Kishore Patra, autor principal do estudo. &#8220;As pessoas t\u00eam visto outras evid\u00eancias do vento a sair destes eventos, e penso que este estudo de polariza\u00e7\u00e3o torna definitivamente essa evid\u00eancia mais forte, no sentido de que n\u00e3o se obteria uma geometria esf\u00e9rica sem ter uma quantidade suficiente de vento. O facto interessante aqui \u00e9 que uma fra\u00e7\u00e3o significativa do material na estrela que est\u00e1 a espiralar para dentro n\u00e3o cai eventualmente no buraco negro &#8211; \u00e9 soprado para longe do buraco negro.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>A polariza\u00e7\u00e3o revela simetria<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Muitos te\u00f3ricos t\u00eam colocado a hip\u00f3tese de que os detritos estelares formam um disco exc\u00eantrico e assim\u00e9trico ap\u00f3s a perturba\u00e7\u00e3o, mas espera-se que um disco exc\u00eantrico mostre um grau relativamente elevado de polariza\u00e7\u00e3o, o que significaria que talvez uma pequena quantidade percentual da luz total seja polarizada. Isto n\u00e3o foi observado para este evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Uma das coisas mais loucas que um buraco negro supermassivo pode fazer \u00e9 dilacerar uma estrela pelas suas enormes for\u00e7as de mar\u00e9,&#8221; disse o membro da equipa Wenbin Lu, professor assistente de astronomia na mesma universidade. &#8220;Estes eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s s\u00e3o uma das poucas formas de os astr\u00f3nomos determinarem a exist\u00eancia de buracos negros supermassivos nos centros das gal\u00e1xias e de medirem as suas propriedades. Contudo, devido ao extremo custo computacional na simula\u00e7\u00e3o num\u00e9rica de tais eventos, os astr\u00f3nomos ainda n\u00e3o compreendem os processos complicados ap\u00f3s uma perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um segundo conjunto de observa\u00e7\u00f5es no dia 6 de novembro, 29 dias ap\u00f3s a observa\u00e7\u00e3o de outubro, revelou que a luz estava muito ligeiramente polarizada, cerca de 1%, sugerindo que a nuvem tinha &#8220;emagrecido&#8221; o suficiente para revelar a estrutura assim\u00e9trica de g\u00e1s em torno do buraco negro. Ambas as observa\u00e7\u00f5es vieram do telesc\u00f3pio Shane de 3 metros no Observat\u00f3rio Lick, perto de San Jose, no estado norte-americano da Calif\u00f3rnia, que est\u00e1 equipado com o espectr\u00f3grafo Kast, um instrumento que pode determinar a polariza\u00e7\u00e3o da luz ao longo de todo o espectro \u00f3tico. A luz torna-se polarizada &#8211; o seu campo el\u00e9trico vibra primariamente numa dire\u00e7\u00e3o &#8211; quando se dispersam eletr\u00f5es na nuvem de g\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;O disco de acre\u00e7\u00e3o propriamente dito \u00e9 quente o suficiente para emitir a maior parte da sua luz sob a forma de raios-X, mas essa luz tem de vir atrav\u00e9s desta nuvem, e h\u00e1 muita dispers\u00e3o, muita absor\u00e7\u00e3o e muitas reemiss\u00f5es de luz antes de poder escapar desta nuvem,&#8221; disse Patra.&#8221; Com cada um destes processos, a luz perde alguma da sua energia fot\u00f3nica, descendo at\u00e9 \u00e0s energias ultravioleta e \u00f3tica. A dispers\u00e3o final determina ent\u00e3o o estado de polariza\u00e7\u00e3o do fot\u00e3o. Assim, ao medir a polariza\u00e7\u00e3o, podemos deduzir a geometria da superf\u00edcie onde a dispers\u00e3o final acontece.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Patra observou que este cen\u00e1rio de leito de morte pode aplicar-se apenas a perturba\u00e7\u00f5es normais de mar\u00e9s &#8211; n\u00e3o a casos especiais, em que jatos relativistas de material s\u00e3o expulsos dos polos do buraco negro. Apenas mais medi\u00e7\u00f5es da polariza\u00e7\u00e3o da luz destes eventos v\u00e3o responder a essa pergunta.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Os estudos de polariza\u00e7\u00e3o s\u00e3o muito desafiantes, e muito poucas pessoas em todo o mundo s\u00e3o suficientemente versadas na t\u00e9cnica para poder utilizar isto,&#8221; disse. &#8220;Portanto, este \u00e9 um territ\u00f3rio inexplorado para eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Patra, Filippenko, Lu e o investigador Thomas Brink da UC Berkeley, o estudante Sergiy Vasylyev e o colega p\u00f3s-doutorado Yi Yang relataram as suas observa\u00e7\u00f5es num artigo que foi aceite para publica\u00e7\u00e3o na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Uma nuvem 100 vezes maior do que a \u00f3rbita da Terra<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Os investigadores calcularam que a luz polarizada foi emitida da superf\u00edcie de uma nuvem esf\u00e9rica com um raio de cerca de 100 unidades astron\u00f3micas, 100 vezes mais longe da estrela do que a Terra est\u00e1 do Sol. Um brilho \u00f3tico do g\u00e1s quente emanou de uma regi\u00e3o a cerca de 30 UA.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As observa\u00e7\u00f5es espectropolarim\u00e9tricas de 2019 &#8211; uma t\u00e9cnica que mede a polariza\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de muitos comprimentos de onda da luz &#8211; foram de AT2019qiz, um evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s localizado numa gal\u00e1xia espiral na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de Er\u00eddano. A polariza\u00e7\u00e3o zero de todo o espectro de outubro indica uma nuvem esf\u00e9rica e sim\u00e9trica de g\u00e1s &#8211; todos os fot\u00f5es polarizados se equilibram uns aos outros. A ligeira polariza\u00e7\u00e3o das medi\u00e7\u00f5es de novembro indica uma pequena assimetria. Dado que estas perturba\u00e7\u00f5es de mar\u00e9s ocorrem t\u00e3o longe, nos centros de gal\u00e1xias distantes, aparecem apenas como um ponto de luz, e a polariza\u00e7\u00e3o \u00e9 uma das poucas indica\u00e7\u00f5es das formas dos objetos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Estes eventos de perturba\u00e7\u00e3o est\u00e3o t\u00e3o distantes que n\u00e3o podemos resolv\u00ea-los, pelo que n\u00e3o podemos estudar a geometria do evento ou a estrutura destas explos\u00f5es,&#8221; disse Filippenko. &#8220;Mas o estudo da luz polarizada ajuda-nos realmente a deduzir alguma informa\u00e7\u00e3o sobre a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria naquela explos\u00e3o ou, neste caso, como o g\u00e1s &#8211; e possivelmente o disco de acre\u00e7\u00e3o &#8211; em torno deste buraco negro \u00e9 moldado.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/news.berkeley.edu\/2022\/07\/11\/the-ultimate-fate-of-a-star-shredded-by-a-black-hole\/\" target=\"_blank\">\/\/ Universidade da Calif\u00f3rnia, Berkeley (comunicado de imprensa)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/academic.oup.com\/mnras\/advance-article-abstract\/doi\/10.1093\/mnras\/stac1727\/6617652?redirectedFrom=fulltext&amp;login=false\" target=\"_blank\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/2206.09039\" target=\"_blank\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>AT2019qiz:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/AT2019qiz\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Buraco negro supermassivo:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Supermassive_black_hole\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Tidal_disruption_event\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Observat\u00f3rio Lick:<\/strong><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/mthamilton.ucolick.org\/\" target=\"_blank\">P\u00e1gina oficial<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Lick_Observatory\" target=\"_blank\">Wikipedia<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/C._Donald_Shane_telescope\" target=\"_blank\">Telesc\u00f3pio Shane (Wikipedia)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Em 2019, os astr\u00f3nomos observaram o exemplo mais pr\u00f3ximo at\u00e9 \u00e0 data de uma estrela que foi dilacerada, ou &#8220;esparguetificada&#8221;, depois de se aproximar demasiado de um enorme buraco negro. 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