Os astrônomos descobrem detalhes de uma estrela massiva, ASASSN-14li, devorada por um buraco negro, desafiando teorias anteriores e sugerindo novos métodos de exploração cósmica.
Os investigadores concluíram um estudo forense abrangente de uma estrela que foi destruída quando se aventurou demasiado perto de um buraco negro gigante e depois teve o seu interior atirado para o espaço.
O Observatório de Raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA estudaram a quantidade de azoto e carbono perto de um buraco negro conhecido por ter destruído uma estrela. Os astrônomos pensam que estes elementos foram criados dentro da estrela antes de esta ter sido dilacerada à medida que se aproximava do buraco negro.
“Estamos vendo as entranhas do que costumava ser uma estrela”, disse Jon Miller, da Universidade de Michigan, que liderou o estudo. “Os elementos deixados para trás são pistas que podemos seguir para descobrir que tipo de estrela morreu.”
Eventos de interrupção das marés: um olhar mais atento
Os astrônomos encontraram muitos exemplos de “eventos de perturbação de marés” nos últimos anos, onde as forças gravitacionais de um buraco negro massivo destroem uma estrela. Isto provoca um clarão, frequentemente observado na luz óptica e ultravioleta e nos raios X, à medida que os detritos da estrela são aquecidos. Este evento, denominado ASASSN-14li, se destaca por diversos motivos.
No momento da descoberta, em novembro de 2014, foi a perturbação de maré mais próxima da Terra (290 milhões de anos-luz) descoberta em cerca de uma década. Devido a esta proximidade, ASASSN-14li forneceu um nível extraordinário de detalhe sobre a estrela destruída. A equipe de Miller aplicou novos modelos teóricos para fazer estimativas melhoradas, em comparação com trabalhos anteriores, da quantidade de azoto e carbono em torno do buraco negro.
“Esses telescópios de raios X podem ser usados como ferramentas forenses no espaço”, disse a coautora Brenna Mockler, dos Observatórios Carnegie e da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. “A quantidade relativa de nitrogênio em relação ao carbono que encontramos aponta para material do interior de uma estrela condenada pesando cerca de três vezes a massa do Sol.”
A estrela em ASASSN-14li é, portanto, uma das mais massivas – e talvez a mais massiva – que os astrônomos já viram ser dilacerada por um buraco negro até à data.
O significado do ASASSN-14li
“ASASSN-14li é emocionante porque uma das coisas mais difíceis com as perturbações das marés é ser capaz de medir a massa da estrela azarada, como fizemos aqui”, disse o coautor Enrico Ramirez-Ruiz, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. “Observar a destruição de uma estrela massiva por um buraco negro supermassivo é fascinante porque se espera que estrelas mais massivas sejam significativamente menos comuns do que estrelas de menor massa.”
No início deste ano, outra equipe de astrônomos relatou o evento “Scary Barbie”, onde estimaram que uma estrela com cerca de 14 vezes a massa do Sol foi destruída por um buraco negro. No entanto, isto ainda não foi confirmado como uma perturbação das marés, com a estimativa da massa da estrela baseada principalmente no brilho da erupção, e não numa análise detalhada do material em torno do buraco negro, como acontece com ASASSN-14li.
Outro aspecto interessante do resultado do ASASSN-14li é o que ele significa para estudos futuros. Os astrônomos observaram estrelas moderadamente massivas como a ASASSN-14li no aglomerado estelar que contém o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Portanto, a capacidade de estimar massas estelares de estrelas perturbadas pelas marés dá potencialmente aos astrônomos uma forma de identificar a presença de aglomerados estelares em torno de buracos negros supermassivos em galáxias mais distantes.
Até este estudo, havia uma forte possibilidade de que os elementos observados nos raios X pudessem ter vindo do gás libertado em erupções anteriores do buraco negro supermassivo. O padrão de elementos aqui analisado, contudo, parece ter vindo de uma única estrela.
Trabalho anterior publicado em 2017 por Chenwie Yang, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hefei, China, usou dados ultravioleta do Telescópio Espacial Hubble da NASA para mostrar que há nitrogênio aumentado em comparação ao carbono no ASASSN-14li, mas em uma quantidade menor do que o de Miller. equipe encontrada usando dados de raios-X. Esses autores descobriram que a estrela tem apenas mais massa que 0,6 vezes a do Sol.
Publicado em 12/09/2023 11h12
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