Jamie Law-Smith & Enrico Ramirez-Ruiz
Chegar muito perto de um buraco negro supermassivo pode ser fatal para as estrelas. Uma equipa de investigadores descobriu o que acontece quando um buraco negro devora uma estrela.
Quando uma estrela se aproxima demasiado de um buraco negro, experimenta um evento de perturbação de marés e são laceradas antes de entrarem em espiral no buraco negro. A eficiência com que esse material se organiza em torno do buraco negro tem sido motivo de controvérsia nos últimos anos.
Se o material de um evento de perturbação de marés formar um disco de acreção ao redor de um buraco negro, espera-se que poderosas emissões de raios X o acompanhem. No entanto, os cientistas não observaram essas emissões nos últimos anos, levando-os a supor que, afinal, não houve formação de disco.
Agora, uma equipa de investigadores encontrou evidências indiretas do disco que sugerem que algo está a impedir os raios X de chegar até nós.
“Na teoria clássica, o evento de perturbação de marés é alimentado por um disco de acreção, produzindo raios X da região interna onde o gás quente espirala no buraco negro”, disse Tiara Hung, investigadora da UC Santa Cruz, em comunicado. “Mas para a maioria dos eventos de perturbação de marés, não vemos raios-X – brilham principalmente nos comprimentos de onda ultravioleta e ótico – por isso foi sugerido que, em vez de um disco, estamos a ver emissões da colisão de fluxos de detritos estelares.”
O referencial teórico foi desenvolvido nos últimos anos. Simulações sugerem que, dependendo de como o disco está inclinado em relação à nossa linha de visão, isso permitirá que certos tipos de emissões ocorram. Em certas orientações, os raios X serão detetáveis. Noutras, as observações verão uma emissão de pico duplo.
Esta descoberta fornece suporte para a teoria de pico duplo.
As novas observações cruciais vêm do evento de perturbação de marés AT 2018hyz. O evento foi detetado pela primeira vez em novembro de 2018 mas, em 1 de janeiro de 2019, a equipa obteve o espectro de luz para o evento usando o Telescópio Shane no Observatório Lick.
“O meu queixo caiu e soube imediatamente que isto seria interessante”, disse o co-autor do estudo Ryan Foley. “O que se destacou foi a linha de hidrogénio – a emissão do gás hidrogénio – que tinha um perfil de pico duplo diferente de qualquer outro evento de perturbação de marés que tínhamos visto.”
“Acho que tivémos sorte com este”, acrescentou Enrico Ramirez-Ruiz. “As nossas simulações mostram que o que observámos é muito sensível à inclinação. Há uma orientação preferencial para ver esses recursos de pico duplo e uma orientação diferente para ver as emissões de raios-X”.
O perfil de pico duplo é uma marca registada do gás hidrogénio em rotação. As emissões peculiares devem-se ao efeito doppler. Assim como a sirene de uma ambulância, os comprimentos de onda da luz são deslocados de uma forma ou de outra se o corpo emissor estiver a vir na nossa direção ou a afastar-se de nós.
Num disco giratório, alguns gases afastam-se e outros aproximam-se em direção à Terra. As emissões de hidrogénio são então transformadas num recurso de pico duplo.
Este estudo foi publicado em março na revista científica The Astrophysical Journal.
