{"id":5669,"date":"2022-12-23T07:15:56","date_gmt":"2022-12-23T06:15:56","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5669"},"modified":"2022-12-23T07:15:56","modified_gmt":"2022-12-23T06:15:56","slug":"um-vislumbre-invulgarmente-proximo-de-um-buraco-negro-a-devorar-uma-estrela","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/12\/23\/um-vislumbre-invulgarmente-proximo-de-um-buraco-negro-a-devorar-uma-estrela\/","title":{"rendered":"Um vislumbre invulgarmente pr\u00f3ximo de um buraco negro a devorar uma estrela<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

V\u00e1rios telesc\u00f3pios da NASA observaram recentemente um enorme buraco negro a rasgar uma estrela azarada que vagueou demasiado perto. Localizado a cerca de 250 milh\u00f5es de anos-luz da Terra, no centro de outra gal\u00e1xia, foi o quinto exemplo mais pr\u00f3ximo, alguma vez observado, de um buraco negro a destruir uma estrela.<\/p>\n\n\n\n

Assim que a estrela foi completamente dilacerada pela gravidade do buraco negro, os astr\u00f3nomos viram um aumento dram\u00e1tico de raios-X altamente energ\u00e9ticos em torno do buraco negro. Isto indicou que, \u00e0 medida que o material estelar foi puxado em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 sua aniquila\u00e7\u00e3o, acima do buraco negro foi formada uma estrutura extremamente quente chamada coroa. O sat\u00e9lite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) da NASA \u00e9 o telesc\u00f3pio espacial mais sens\u00edvel capaz de observar nestes comprimentos de onda e, de acordo com um novo estudo publicado na revista The Astrophysical Journal, a proximidade do evento forneceu uma vis\u00e3o sem precedentes da forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o da coroa.<\/p>\n\n\n

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Nesta ilustra\u00e7\u00e3o, um disco de g\u00e1s quente gira em torno de um buraco negro. O fluxo de g\u00e1s que se estende para a direita \u00e9 o que resta de uma estrela que foi dilacerada pelo buraco negro. Uma nuvem de plasma quente (\u00e1tomos de g\u00e1s com os seus eletr\u00f5es removidos) acima do buraco negro \u00e9 conhecida como uma coroa.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O trabalho demonstra como a destrui\u00e7\u00e3o de uma estrela por um buraco negro – um processo formalmente conhecido como evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s – pode ser utilizada para compreender melhor o que acontece ao material que \u00e9 capturado por um destes monstros antes de ser totalmente devorado.<\/p>\n\n\n\n

A maioria dos buracos negros que os cientistas podem estudar est\u00e3o rodeados por g\u00e1s quente que se acumulou ao longo de muitos anos, por vezes mil\u00e9nios, e formaram discos com milhares de milh\u00f5es de quil\u00f3metros em di\u00e2metro. Em alguns casos, estes discos brilham mais do que gal\u00e1xias inteiras. Mesmo em torno destas fontes brilhantes, mas especialmente em torno de buracos negros muito menos ativos, uma \u00fanica estrela a ser destru\u00edda e consumida “salta \u00e0 vista”. E, do princ\u00edpio ao fim, o processo leva muitas vezes apenas uma quest\u00e3o de semanas ou meses. A observabilidade e a curta dura\u00e7\u00e3o dos eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s tornam-nos especialmente atrativos para os astr\u00f3nomos, que podem determinar a forma como a gravidade do buraco negro manipula o material \u00e0 sua volta, criando incr\u00edveis espet\u00e1culos de luz e novas caracter\u00edsticas f\u00edsicas.<\/p>\n\n\n\n

“Os eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s s\u00e3o uma esp\u00e9cie de laborat\u00f3rio c\u00f3smico”, disse a coautora do estudo Suzi Gezari, astr\u00f3noma do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA. “Eles s\u00e3o a nossa janela para a alimenta\u00e7\u00e3o em tempo real de um enorme buraco negro que espreita no centro de uma gal\u00e1xia”.<\/p>\n\n\n\n

Um sinal surpreendente<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O foco do novo estudo \u00e9 um evento chamado AT2021ehb, que teve lugar numa gal\u00e1xia com um buraco negro central com cerca de 10 milh\u00f5es de vezes a massa do nosso Sol (mais ou menos a diferen\u00e7a entre uma bola de bowling e o Titanic). Durante este evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s, o lado da estrela mais pr\u00f3ximo do buraco negro foi puxado com mais for\u00e7a do que o lado mais distante, esticando o objeto e deixando para tr\u00e1s um “esparguete” de g\u00e1s quente.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas pensam que o fluxo de g\u00e1s \u00e9 chicoteado \u00e0 volta de um buraco negro durante tais eventos, colidindo consigo pr\u00f3prio. Pensa-se que isto cria ondas de choque e fluxos externos de g\u00e1s que geram luz vis\u00edvel, assim como comprimentos de onda n\u00e3o vis\u00edveis ao olho humano, tais como radia\u00e7\u00e3o ultravioleta e raios-X. O material come\u00e7a ent\u00e3o a assentar num disco que gira em torno do buraco negro como \u00e1gua que rodeia o ralo, com fric\u00e7\u00e3o que gera raios-X de baixa energia. No caso de AT2021ehb, esta s\u00e9rie de eventos teve lugar durante apenas 100 dias.<\/p>\n\n\n\n

O evento foi visto pela primeira vez no dia 1 de mar\u00e7o de 2021 pelo ZTF (Zwicky Transient Facility), localizado no Observat\u00f3rio Palomar, no sul do estado norte-americano da Calif\u00f3rnia. Foi posteriormente estudado pelo Observat\u00f3rio Neil Gehrels Swift da NASA e pelo telesc\u00f3pio NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), que observa raios-X mais longos do que o Swift.<\/p>\n\n\n\n

Depois, cerca de 300 dias ap\u00f3s o evento ter sido visto pela primeira vez, o NuSTAR da NASA come\u00e7ou a observar o sistema. Os cientistas ficaram surpreendidos quando o NuSTAR detetou uma coroa – uma nuvem de plasma quente, ou \u00e1tomos de g\u00e1s com os seus eletr\u00f5es removidos -, dado que as coroas aparecem normalmente com jatos de g\u00e1s que fluem em dire\u00e7\u00f5es opostas de um buraco negro. Contudo, no evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s AT2021ehb, n\u00e3o foram detetados jatos, o que tornou a observa\u00e7\u00e3o da coroa um tanto ou quanto inesperada. As coroas emitem raios-X mais energ\u00e9ticos do que qualquer outra parte de um buraco negro, mas os cientistas n\u00e3o sabem de onde vem o plasma ou exatamente como fica t\u00e3o quente.<\/p>\n\n\n\n

“Nunca vimos um evento de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s com emiss\u00e3o de raios-X como esta sem um jato presente, e isso \u00e9 realmente espetacular porque significa que podemos potencialmente separar o que causa os jatos e o que causa as coroas”, disse Yuhan Yao, estudante no Caltech em Pasadena, Calif\u00f3rnia, e autora principal do novo estudo. “As nossas observa\u00e7\u00f5es de AT2021ehb est\u00e3o de acordo com a ideia de que os campos magn\u00e9ticos t\u00eam algo a ver com a forma\u00e7\u00e3o da coroa e queremos saber o que est\u00e1 a fazer com que este campo magn\u00e9tico fique t\u00e3o forte”.<\/p>\n\n\n\n

Yao est\u00e1 tamb\u00e9m a liderar um esfor\u00e7o para procurar mais eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s identificados pelo ZTF para depois observ\u00e1-los com telesc\u00f3pios como o Swift, NICER e NuSTAR. Cada nova observa\u00e7\u00e3o fornece o potencial para novos conhecimentos ou oportunidades de confirmar o que foi observado em AT2021ehb e noutros eventos de perturba\u00e7\u00e3o de mar\u00e9s. “Queremos encontrar o m\u00e1ximo que pudermos”, disse Yao.<\/p>\n\n\n\n

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