Astrônomos descobrem buraco negro errante devorando estrela em lugar inesperado

An artist”s impression of a tidal disruption event, in which a star is spaghettified and the remains form an accretion disk around the black hole. Typically, about half the star”s mass is drawn into the black hole, growing its masses. Credit: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)

doi.org/10.3847/2041-8213/add7de
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#Buraco Negro 

Astrônomos Descobrem Buraco Negro Errante Devorando Estrela em Lugar Inesperado#Y#

Cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, encontraram um buraco negro gigantesco, com cerca de 1 milhão de vezes a massa do Sol, vagando longe do centro de uma galáxia

Esse buraco negro estava escondido nas bordas da galáxia e se revelou ao destruir uma estrela, num evento chamado de disrupção de maré (ou TDE, na sigla em inglês). Nesse processo, a gravidade do buraco negro estica a estrela até transformá-la em uma espécie de “fio” fino, num fenômeno conhecido como espaguetificação.

Normalmente, buracos negros tão grandes ficam no centro das galáxias, como o Sagitário A*, que está no coração da nossa Via Láctea e tem 4 milhões de vezes a massa do Sol. Até agora, quase todos os 100 casos de buracos negros devorando estrelas foram observados no centro de galáxias. Mas esse buraco negro está a 2.600 anos-luz do centro da galáxia, algo nunca visto antes em observações ópticas (com luz visível).

“Os buracos negros gigantes geralmente estão no centro das galáxias, onde costumamos procurar esses eventos de destruição de estrelas. Mas este está bem longe, e é o primeiro caso descoberto assim”, explicou Yuhan Yao, líder do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Enquanto isso, o buraco negro central da galáxia, com cerca de 100 milhões de vezes a massa do Sol, continua se alimentando de gás que se aproxima demais. A descoberta foi feita pelo Zwicky Transient Facility, um telescópio óptico no Observatório Palomar, perto de San Diego, e confirmada por outros equipamentos, como o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, e observações em raios X e rádio.

Há muito tempo, em uma galáxia a 600 milhões de anos-luz da Terra, uma estrela se aproximou demais de um buraco negro massivo e foi despedaçada. Esta imagem combina observações do evento de perturbação de maré obtidas em agosto de 2024 pelo Telescópio Espacial Hubble e pelo Observatório de Raios-X Chandra. A localização, identificada pelo Hubble, é o ponto branco-azulado brilhante de luz ultravioleta no meio da névoa azul de raios-X detectada pelo Chandra. A TDE está deslocada do centro da galáxia, que aparece como uma mancha branco-alaranjada brilhante no centro das estrelas visíveis, de cor laranja. Crédito: NASA, ESA, STScI, Yuhan Yao (UC Berkeley); Processamento de Imagem por Joseph DePasquale (STScI)

Por que isso é importante?

Essa descoberta ajuda os cientistas a entenderem como as galáxias evoluem. Quando duas galáxias se fundem, seus buracos negros centrais podem acabar orbitando um ao outro por muito tempo antes de se juntarem. Esses buracos negros “errantes” normalmente ficam invisíveis, mas eventos como o TDE os revelam. Estima-se que um buraco negro assim destrua uma estrela a cada 30 mil anos.

O achado também apoia a missão espacial LISA (sigla para Antena Espacial de Interferometria a Laser), que será lançada na próxima década para detectar ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo causadas por fusões de buracos negros gigantes. A LISA será capaz de identificar ondas de buracos negros com milhões de vezes a massa do Sol, como o descoberto agora.

Impressão artística de um buraco negro massivo, localizado na oval escura no centro da nuvem espiralada, acumulando massa de uma estrela (laranja) que se aventurou muito perto. A estrela sente uma atração gravitacional do buraco negro, mais forte de um lado do que do outro, o que acaba destruindo a estrela. No processo, o material estelar começa a fluir para o buraco negro, parte do qual é capturado e o restante ejetado, produzindo um aumento repentino na luminosidade, especialmente em raios X. Crédito: ESA/C. Carreau

Como foi descoberto?

O evento, chamado AT2024tvd, foi identificado porque o buraco negro criou um clarão de luz ao destruir a estrela. Esses clarões são raros e difíceis de encontrar, mas o Zwicky Transient Facility é muito bom em detectar explosões no céu, originalmente projetado para encontrar supernovas (estrelas que explodem). Desde 2018, ele já descobriu quase 100 TDEs, todos no centro de galáxias, exceto este.

Os cientistas também usaram um algoritmo para diferenciar a luz de supernovas da luz de TDEs. Enquanto supernovas esfriam e ficam avermelhadas com o tempo, os TDEs permanecem quentes e azuis por meses ou até anos, além de mostrarem sinais de elementos como hidrogênio e hélio.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble, tirada em 16 de janeiro de 2025, ajudou pesquisadores da UC Berkeley a identificar a localização da TDE – a cerca de 2.600 anos-luz do núcleo da galáxia hospedeira, onde reside um negro ativo ainda mais massivo. O Hubble confirmou observações independentes feitas com o observatório de raios X Chandra da NASA. Crédito: NASA, ESA, STScI, Yuhan Yao (UC Berkeley); Processamento de imagem por Joseph DePasquale (STScI)

O que explica esse buraco negro fora do centro?

A ZTF recebeu financiamento para trabalhar em conjunto com o Observatório Vera Rubin

Os pesquisadores sugerem duas possibilidades:

Fusão de galáxias: O buraco negro pode ter vindo de uma galáxia menor que se fundiu com a galáxia maior há muito tempo. Ele pode estar apenas “passando” ou preso em uma órbita que, no futuro, o levará a se fundir com o buraco negro central.

Grupo de três buracos negros: Talvez ele tenha sido parte de um trio de buracos negros no centro da galáxia. Nesse caso, a interação caótica entre eles poderia ter “expulsado” um para as bordas.

Apesar de análises detalhadas, como imagens do Hubble, não foi encontrada nenhuma evidência clara de uma fusão recente de galáxias.

O que vem por aí?

Essa descoberta é a primeira de um TDE fora do centro de uma galáxia detectado por telescópios ópticos, e pode abrir caminho para encontrar mais buracos negros errantes. Isso ajudará a entender com que frequência galáxias se fundem e como buracos negros gigantes se formam. Yuhan Yao espera que o achado motive cientistas a estudarem mais esses eventos fora do comum, que até agora não receberam muita atenção.

“Essa descoberta mostra que podemos encontrar buracos negros vagando pelas galáxias com buscas sistemáticas por TDEs. É um passo importante para entender como galáxias e buracos negros evoluem juntos”, concluiu Yao.

Publicado em 21/06/2025 09h58

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Texto adaptado por IA (Grok) do original em inglês. Imagens de bibliotecas públicas de imagens ou créditos na legenda. Informações sobre DOI, autor e instituição encontram-se no corpo do artigo.

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