Em 2018, os astrônomos ficaram chocados ao encontrar uma explosão bizarra em uma galáxia a 200 milhões de anos-luz de distância. Não era como qualquer supernova normal vista antes – era mais breve e mais brilhante. O evento recebeu uma designação oficial, AT2018cow, mas logo ganhou um apelido mais jovial: a vaca.
O evento de curta duração – conhecido como transitório – desafiava a explicação. Alguns pensaram que poderia ser uma estrela sendo dilacerada por um buraco negro próximo, mas outros preferiam um cenário de “supernova falida”, onde um buraco negro literalmente come uma estrela de dentro para fora. Para saber com certeza, eles precisavam encontrar mais eventos parecidos com vacas.
Mais de dois anos depois, eles conseguiram um.
A partir de 12 de outubro de 2020, os telescópios observaram como algo em uma galáxia a 3 bilhões de anos-luz de distância tornou-se incrivelmente brilhante e depois desapareceu de vista. O comportamento foi quase idêntico ao da vaca, relataram astrônomos em um artigo publicado no site de pré-impressão online arxiv.org na semana passada, levando-os a concluir que deve ser o mesmo tipo de episódio. Seguindo a tradição, recebeu seu próprio nome inspirado em animais: o Camelo.
“É realmente emocionante”, disse Deanne Coppejans, astrofísica da Northwestern University. “A descoberta de um novo transiente como o AT2018cow mostra que ele não é totalmente estranho. Este é um novo tipo de transiente que estamos observando.”
A vaca foi uma surpresa completa, e os astrônomos não tinham certeza do que estavam olhando quando apareceu. O Camel, em contraste, era como um ladrão acionando o novo sistema de alarme. “Pudemos perceber o que era poucos dias depois de explodir”, disse Daniel Perley, astrofísico da Liverpool John Moores University que liderou o novo estudo. “E nós temos muitos dados de acompanhamento.”
Quatro dias depois, a equipe usou telescópios nas Ilhas Canárias e no Havaí para obter dados vitais sobre suas propriedades. Mais tarde, eles colocaram um alerta para outros astrônomos em um serviço chamado Telegrama do Astrônomo.
O evento recebeu duas designações. Um, AT2020xnd, veio de um catálogo global de todos os transientes, e o outro, ZTF20acigmel, veio do Zwicky Transient Facility, o telescópio onde foi descoberto. A equipe transformou o último em seu apelido “Camel”. “Xnd não tinha exatamente o mesmo significado”, disse Perley.
Como seu antecessor, o Camel ficou muito brilhante em pouco tempo, atingindo seu pico em dois ou três dias. Ele cresceu cerca de 100 vezes mais brilhante do que qualquer tipo normal de supernova. Em seguida, escureceu rapidamente em um processo que durou apenas alguns dias, em vez de semanas. “Ele desaparece muito rápido e, enquanto está desaparecendo, permanece quente”, disse Perley.
Antes dessa descoberta, os astrônomos vasculharam os dados históricos para encontrar dois eventos semelhantes à vaca, o “Koala” e o CSS161010, mas o camelo é o primeiro a ser visto em tempo real e, portanto, estudado em detalhes desde a vaca.
Os quatro eventos têm propriedades semelhantes. Eles ficam brilhantes rapidamente, depois desbotam rapidamente. Eles também são quentes, o que os faz parecer azuis. Mas esses “transientes óticos azuis rápidos” não são idênticos.
“A própria explosão e o tipo de comportamento após a morte do zumbi são bastante semelhantes”, disse Anna Ho, astrofísica da Universidade da Califórnia em Berkeley que descobriu o Koala e fez parte da equipe de descoberta do Camel. Todos os eventos parecem ser algum tipo de explosão de uma estrela que colide com gás e poeira próximos. “Mas o estágio de colisão em que você está vendo a explosão colidir com o material ambiente, mostrou alguma variação na quantidade de material espalhado e na velocidade com que a onda de choque da explosão está atingindo o material.”
A ideia principal no momento é a hipótese da supernova fracassada. O processo começa quando uma estrela massiva com cerca de 20 vezes a massa do nosso Sol chega ao fim de sua vida e esgota seu combustível. Seu núcleo então entra em colapso, começando o que normalmente seria uma supernova regular, onde o material em queda volta para fora, deixando para trás um objeto denso chamado estrela de nêutrons.
Mas em casos como o Camel e a Vaca, “algo incomum acontece no processo de colapso do núcleo”, disse Perley. “O que afirmamos é que, em vez de se transformar em uma estrela de nêutrons, ela entrou em colapso direto em um buraco negro, e a maior parte da estrela caiu no buraco negro.”
Conforme o buraco negro devora as camadas externas da estrela, ele começa a girar rapidamente, produzindo jatos poderosos que disparam dos pólos. Estamos vendo a explosão de luz causada pelos jatos conforme eles estouram pelas camadas externas.
Outras ideias também foram propostas, como um evento onde um buraco negro de massa intermediária rasga material de uma estrela em órbita, mas essa ideia não é amplamente aceita. “Foi uma ideia exótica”, disse Brian Metzger, astrofísico teórico da Universidade de Columbia. “Estou menos inclinado a acreditar em coisas mais exóticas.”
O que é empolgante sobre o Camel é que os astrônomos foram capazes de coletar rapidamente mais dados, incluindo dados de rádio e raios-X. Isso pode ser muito útil para descobrir o que causa esses eventos, disse Stephen Smartt, astrônomo da Queen’s University Belfast que foi o primeiro a avistar a vaca em 2018.
“Os dados que temos [do Camel] quase imitam o objeto em 2018”, disse ele. “Isso nos dá alguma confiança de que poderíamos escolher [mais desses] objetos e descobrir o que eles poderiam ser.”
Ho disse que agora isso deve ser possível, graças a melhorias nas técnicas de observação que tornam esses eventos mais fáceis de detectar. “Inicialmente, estávamos apenas procurando eventos que se iluminaram muito rapidamente”, disse ela. “Desde então, aprendemos que objetos semelhantes a vacas não apenas brilham muito rapidamente, mas também desbotam muito rapidamente.”
A esperança agora é que mais desses objetos surjam, para que possam ser estudados em maiores detalhes. “É um exemplo de como, quando observamos o céu, encontramos coisas totalmente inesperadas”, disse Ho.
Publicado em 11/03/2021 09h46
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