Os astrônomos observaram a erupção mais poderosa já detectada originada de um buraco negro supermassivo, um evento que se acredita ser causado pela ruptura dramática de uma estrela massiva. Esta extraordinária explosão de energia, apelidada de “Superman” devido ao seu incrível brilho, proporciona uma rara oportunidade de estudar o ambiente dinâmico que rodeia estes gigantes cósmicos e oferece pistas para a compreensão da variabilidade dos buracos negros.
O fenômeno: um evento de interrupção das marés (TDE)
A explosão emergiu de um núcleo galáctico ativo (AGN), um buraco negro supermassivo localizado no centro de uma galáxia que consome matéria ativamente. Situado a quase 20 mil milhões de anos-luz de distância, isto marca um dos TDEs mais distantes alguma vez detectados. Um evento de interrupção de maré ocorre quando uma estrela chega muito perto da imensa atração gravitacional de um buraco negro. A gravidade do buraco negro estica e despedaça a estrela num processo chamado espaguetificação, libertando uma enorme quantidade de energia.
Dificuldade na detecção: AGNs e variabilidade
Detectar estes eventos em AGNs é um desafio porque as flutuações de brilho inerentes em torno dos buracos negros activos tornam difícil distinguir entre um TDE e outras fontes de variabilidade. “Sabemos o que são os AGNs há cerca de 60 anos e sabíamos que eram muito variáveis, mas não entendíamos a variabilidade”, explica Matthew Graham, do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Apesar da observação de milhões de AGNs, a causa subjacente da sua variabilidade permanece um mistério. O brilho sem precedentes do “Superman” oferece um potencial avanço na compreensão destes objetos cósmicos.
Desmascarando “Superman”: uma descoberta atrasada
Inicialmente detectada em 2018, presumiu-se inicialmente que a explosão se originava de uma galáxia relativamente próxima, já que os astrônomos não conseguiram medir sua distância da Terra. Só em 2023, com observações de acompanhamento, é que a vasta distância da erupção foi revelada, confirmando o seu brilho intrínseco extraordinariamente elevado – muito maior do que o inicialmente estimado. O clarão aumentou o brilho do AGN em mais de um fator de 40, superando significativamente o clarão mais forte já registrado em um AGN por um fator de 30.
O culpado: um gigante estelar
A causa mais provável deste evento espetacular, de acordo com Graham e seus colegas, é a ruptura de uma estrela verdadeiramente massiva. Eles estimam que a massa da estrela seja pelo menos 30 vezes maior que a do nosso Sol, e possivelmente muito maior.
Berçários estelares em torno de buracos negros
Em torno de cada buraco negro supermassivo ativo existe um anel de material espiralando para dentro, conhecido como disco de acreção. Pensa-se que as condições intensas dentro deste disco promovem a formação de estrelas massivas, embora a observação direta destas estrelas tenha sido difícil. “Se a nossa interpretação estiver correta de que se trata de um TDE, então está a provar a existência destas estrelas massivas naquele ambiente, das quais suspeitávamos,” diz Graham. A descoberta apoia a ideia de que os buracos negros supermassivos não estão apenas “borbulhando”, mas existem em ambientes vibrantes e dinâmicos.
Pesquisas e Implicações Futuras
Estudar “Superman” à medida que ele desaparece gradualmente promete fornecer insights mais profundos sobre o ambiente que cerca os buracos negros supermassivos. Também poderá permitir aos astrónomos desenvolver modelos para identificar TDEs em AGNs, facilitando a descoberta de mais eventos. “Muitas vezes, se vemos que um TDE parece estar num destes hospedeiros AGN, não sabemos realmente se este é apenas o núcleo galáctico activo a actuar ou se realmente temos um TDE, por isso é realmente óptimo ter algo que não seja ambíguo nesse sentido,” afirma Vivienne Baldassare da Washington State University. Esta descoberta é um passo importante para desvendar as fontes de variabilidade nos AGNs e expandir a nossa compreensão destes poderosos fenómenos cósmicos.
Os detalhes desta pesquisa estão publicados em The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae0b5e).
