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Astrónomos observam em tempo real o despertar de um buraco negro de grande massa

20 de Junho 2024 Jornal Campeão: Astrónomos observam em tempo real o despertar de um buraco negro de grande massa

No final de 2019, a galáxia SDSS1335+0728, que até ao momento tinha passado despercebida, começou subitamente a brilhar intensamente. Para compreenderem melhor este fenómeno, os astrónomos utilizaram dados de vários observatórios espaciais e terrestres, incluindo o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), e seguiram esta variação do brilho da galáxia. Num trabalho publicado hoje, os investigadores concluem que estamos a assistir a mudanças nunca antes observadas numa galáxia: provavelmente resultado do súbito despertar do enorme buraco negro existente no seu núcleo.

Imagine que está a observar uma galáxia distante há anos que se apresenta sempre calma e inactiva“, diz Paula Sánchez Sáez, astrónoma do ESO, Alemanha, e autora principal do artigo científico publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. “De repente, o seu núcleo começa a apresentar enormes variações de brilho, diferentes de quaisquer eventos típicos que tenhamos observado até à data.” Foi precisamente isto que aconteceu a SDSS1335+0728, agora classificada como possuindo um “núcleo galáctico activo” — uma região compacta brilhante alimentada por um buraco negro de grande massa — após ter começado a brilhar intensamente em Dezembro de 2019.

Alguns fenómenos, como explosões de supernovas ou eventos de maré (quando uma estrela se aproxima demasiado de um buraco negro e é despedaçada) podem fazer com que as galáxias se iluminem subitamente. Mas estas variações de brilho duram normalmente apenas algumas dezenas ou, no máximo, algumas centenas de dias. A SDSS1335+0728 continua ainda hoje a aumentar de brilho, ou seja, mais de quatro anos após ter sido vista a “acender-se” pela primeira vez. Além disso, as variações detectadas na galáxia, que se encontra a 300 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Virgem, são diferentes de todas as observadas anteriormente, necessitando, por isso, de uma explicação diferente.

Para tentar compreender estas variações de brilho, a equipa usou uma combinação de dados de arquivo e novas observações de várias infra-estruturas, incluindo o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, instalado no deserto chileno do Atacama. Comparando os dados obtidos antes e depois de Dezembro de 2019, os cientistas descobriram que a SDSS1335+0728 está agora a emitir muito mais radiação nos comprimentos de onda do ultravioleta, óptico e infravermelho. A galáxia começou também a emitir em raios X em Fevereiro de 2024. “Este comportamento não tem precedentes“, comenta Sánchez Sáez, também do Millennium Institute of Astrophysics (MAS), Chile.

A razão mais óbvia que explica este fenómeno é estarmos a observar o núcleo da galáxia a começar a mostrar actividade“, explica a co-autora Lorena Hernández García, do MAS e da Universidade de Valparaíso, no Chile. “Se isto se comprovar, trata-se da primeira vez que observamos em tempo real a activação de um buraco negro de grande massa“.

Os buracos negros massivos, com massas superiores a cem mil vezes a do nosso Sol, existem no centro da maioria das galáxias, incluindo a nossa Via Láctea. “Estes monstros gigantes estão normalmente adormecidos e não são directamente visíveis“, explica o co-autor Claudio Ricci, da Universidade Diego Portales, também no Chile. “No caso da SDSS1335+0728, pudemos observar o despertar do buraco negro massivo, que de repente começou a ‘banquetear-se’ com o gás disponível nas suas imediações, tornando-se muito brilhante.

Este processo nunca tinha sido observado anteriormente“, afirma Hernández García. Estudos anteriores relataram galáxias inactivas que se tornaram activas após vários anos, mas esta é a primeira vez que o processo em si — o despertar do buraco negro — foi observado em tempo real. Ricci, que também está ligado ao Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim, na China, acrescenta: “Isto é algo que também poderia acontecer ao nosso Sgr A*, o buraco negro supermassivo situado no centro da nossa Galáxia“, no entanto não é claro qual a probabilidade de tal acontecer.

Ainda são necessárias observações de acompanhamento para excluir explicações alternativas. Outra possibilidade é que estejamos a assistir a um evento de ruptura de maré invulgarmente lento, ou mesmo a um novo fenómeno. Se for, de facto, um evento de maré, este será o mais longo e mais fraco alguma vez observado. “Independentemente da natureza das variações, esta galáxia dá-nos informações preciosas sobre a forma como os buracos negros crescem e evoluem“, conclui Sánchez Sáez. “Estamos a prever que instrumentos como o MUSE no VLT, ou os que serão instalados no futuro Extremely Large Telescope (ELT), sejam fundamentais para compreender melhor porque é que esta galáxia está a aumentar de brilho.

Observatório Europeu do Sul