MADRID 5 jun. (EUROPA PRESS) -
Astrônomos da Universidade do Havaí descobriram as explosões cósmicas mais energéticas já vistas, chamando essa nova classe de eventos de ENT, ou transientes nucleares extremos.
Esses fenômenos extraordinários ocorrem quando estrelas maciças - pelo menos três vezes mais pesadas que o nosso Sol - se fragmentam após chegarem muito perto de um buraco negro supermassivo. Sua fragmentação libera enormes quantidades de energia, visíveis a enormes distâncias.
As descobertas da equipe foram publicadas na revista Science Advances.
"Temos observado a fragmentação de estrelas como eventos de ruptura por maré há mais de uma década, mas essas ENTs são fenômenos diferentes, atingindo brilhos quase dez vezes maiores do que estamos acostumados a observar", disse Jason Hinkle, que liderou o estudo como trabalho final de sua pesquisa de doutorado. "Os NCDs não apenas são muito mais brilhantes do que os eventos normais de ruptura de maré, mas também mantêm sua luminosidade por anos, excedendo em muito a produção de energia até mesmo das explosões de supernovas mais brilhantes conhecidas.
A imensa luminosidade e energia dessas NCDs não têm precedentes. A NCD mais energética estudada, chamada Gaia18cdj, emitiu uma energia 25 vezes maior do que a das supernovas mais energéticas conhecidas. Enquanto as supernovas típicas emitem tanta energia em um único ano quanto o Sol em seus 10 bilhões de anos de vida, as NCDs irradiam a energia de 100 sóis em um único ano.
As NCDs foram descobertas pela primeira vez quando Hinkle iniciou uma pesquisa sistemática de levantamentos públicos de transientes para detectar explosões de longa duração que emanavam dos centros das galáxias. Ele identificou duas explosões incomuns nos dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia que brilhavam por um período muito mais longo do que os transientes conhecidos e sem características comuns aos transientes.
"Gaia não informa o que é um transiente, apenas que algo mudou no brilho", disse Hinkle. "Mas quando vi esses clarões suaves e de longa duração vindos dos centros de galáxias distantes, eu sabia que estávamos observando algo incomum." A descoberta deu início a uma campanha de acompanhamento de vários anos para determinar o que eram essas fontes. Com a ajuda do Asteroid Earth Impact Last Alert System da UH, do Observatório W. M. Keck e de outros telescópios em todo o mundo, a equipe coletou dados de todo o espectro eletromagnético. Como as NCDs evoluem lentamente ao longo de vários anos, a coleta de todo o seu histórico exigiu paciência e persistência.
Recentemente, o Zwicky Transient Facility descobriu um terceiro evento com propriedades semelhantes, que foi relatado de forma independente por duas equipes, o que reforça a ideia de que as NCDs são uma classe nova e distinta de eventos astrofísicos extremos.
Os autores determinaram que esses eventos extraordinários não poderiam ser supernovas, pois liberam muito mais energia do que qualquer explosão estelar conhecida. O grande orçamento de energia, combinado com suas curvas de luz suaves e prolongadas, apontou fortemente para um mecanismo alternativo: acreção em um buraco negro supermassivo.
No entanto, os NCDs diferem significativamente da acreção normal em um buraco negro, que geralmente apresenta mudanças irregulares e imprevisíveis no brilho. As explosões suaves e duradouras das NCDs indicaram um processo físico distinto: a acreção gradual de uma estrela fragmentada por um buraco negro supermassivo.
VEJA A DISTÂNCIA
Benjamin Shappee, professor associado do IfA e coautor do estudo, enfatizou as implicações: "Os NCDs fornecem uma nova e valiosa ferramenta para estudar buracos negros maciços em galáxias distantes. Graças ao seu brilho, podemos observá-los a grandes distâncias cósmicas e, em astronomia, olhar para longe significa olhar para trás no tempo.
Ao observar essas erupções prolongadas, obtemos informações sobre o crescimento dos buracos negros quando o universo tinha metade de sua idade atual, quando as galáxias estavam se formando em lugares diferentes, formando estrelas e alimentando seus buracos negros supermassivos dez vezes mais intensamente do que hoje.
A raridade das NCDs, que ocorrem pelo menos dez milhões de vezes menos frequentemente do que as supernovas, torna sua detecção difícil e depende do monitoramento contínuo do cosmos. Os futuros observatórios, como o Observatório Vera C. Rubin e o Observatório Vera C. Rubin Observatory e o Telescópio Espacial Romano da NASA prometem descobrir muito mais desses eventos espetaculares, revolucionando nossa compreensão da atividade dos buracos negros no universo distante e primitivo.
Esses NCDs não apenas marcam o fim dramático da vida de uma estrela maciça. "Elas iluminam os processos responsáveis pelo crescimento dos maiores buracos negros do Universo", concluiu Hinkle.
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