Evidências novas confirmam como as estrelas são destruídas pelos buracos negros

O nosso universo é extremamente grande e esconde diversas coisas que ainda não foram observadas por estudiosos. Planetas, estrelas, cometas e buracos negros são algumas das coisas que mais chamam a atenção. Um buraco negro, para quem não sabe, é uma região do espaço-tempo. Nesse lugar, o campo gravitacional é bastante intenso e nenhuma partícula ou radiação eletromagnética pode escapar.

Quando uma estrela resolve se aventurar um pouco perto demais de um buraco negro já sabemos o que acontece.  As forças intensas destroem a estrela no que é chamado  de “evento de interrupção das marés”. Quando isso acontece é liberado uma explosão de luz no final antes que os fragmentos da estrela passem além do horizonte do evento.

Teoria

Já os detalhes dessa devoração foram mais difíceis de definir . Em teoria, os detritos deveriam se aglutinar em um disco a medida que ele circula e cai no buraco negro. Mas, a maioria dos eventos  de interrupção das merás (TDESs) que foram observados não mostraram evidências de emissão de raios-X que podem estabelecer a presença desse disco de acreção.

“Na teoria clássica, o flare TDE é alimentado por um disco de acreção, produzindo raios-X da região interna onde o gás quente espirala no buraco negro. Mas para a maioria dos TDEs, não vemos os raios-X, eles brilham principalmente nos comprimentos de onda ultravioleta e óptico. Então foi sugerido que, em vez de um disco, estamos vendo emissões da colisão de fluxos de detritos estelares”, disse a astrônoma Tiara Hung, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz.

Isso fez com que alguns astrônomos especulassem que um evento de interrupção de maré estelar é bem breve para que um disco de acreção se forme. Mas uma nova pesquisa mostrou o contrário.

A pesquisa usou observações ópticas e ultravioletas de um evento de  interrupção de maré. E com isso os astrônomos encontraram evidências claras da mudança de luz que é esperada para um disco de acreção giratório.

“Esta é a primeira confirmação sólida de que os discos de acreção se formam nesses eventos. Mesmo quando não vemos os raios X”, disse o astrofísico Enrico Ramirez-Ruiz, da UCSC.

Evento

O evento observado aconteceu no centro da galáxia chamada  2MASS J10065085 + 0141342, a 624 milhões de anos-luz de distância. Quase no fim de 2018 os astrônomos observaram a chama reveladora. Indicando que o buraco negro supermassivo nele estava desorganizando uma estrela.

Então, os pesquisadores sintonizaram para conseguir ver em vários comprimentos de onda a medida que a luz evoluía. Eles chamaram o evento de interrupção das marés de AT 2018hyz.

Depois disso, eles conseguiram calcular que um buraco negro supermassivo, com aproximadamente vários milhões de vezes a massa do sol, tinha rompido uma estrela. E nas observações espectroscópicas tinha algo, um pico duplo no que é conhecido como emissão de Balmer. Ele era gerado quando os elétrons nos átomos de hidrogênio faziam a transição para um nível de energia inferior.

“Fiquei de queixo caído e imediatamente soube que seria interessante. O que se destacou foi a linha de hidrogênio, a emissão do gás hidrogênio, que tinha um perfil de pico duplo diferente de qualquer outro TDE que tínhamos visto”, disse o astrofísico Ryan Foley, da UCSC, que avistou a estranha assinatura.

Esse pico duplo de emissão de Balmer em um núcleo galáctico ativo é interpretado como evidência de um disco de acreção. E onde essas linhas caem no espectro pode mostrar a evidência de movimento em seu deslocamento Doppler.

No artigo, a equipe observa que “AT 2018hyz é o primeiro TDE em que linhas de emissão claras e de pico duplo foram observadas e fornece fortes evidências observacionais de que os discos de acreção se formam em pelo menos alguns TDEs. E são uma fonte significativa da luminosidade observada”.