Estranho flash no espaço é um buraco negro a apontar diretamente à Terra
Uma estranha explosão brilhante vista a meio caminho do Universo é um jato de buraco negro focado na Terra, dizem os astrónomos.
Um flash misteriosamente brilhante visto no espaço no início deste ano é um jato de buraco negro a apontar diretamente para a Terra, dizem astrónomos do MIT e da Universidade de Birmingham.
O sinal, AT 2022cmc, é a fonte de um sinal de raio X incrivelmente brilhante, óptico e de rádio situado a meio caminho do Universo. É provável que seja de um jato de matéria que viaja próximo da velocidade da luz que sai de um buraco negro supermassivo, dizem os astrónomos, e poderia lançar nova luz sobre a forma como os buracos negros supermassivos se alimentam e crescem.
A equipa pensa que o jato, primeiramente avistado pelo Zwicky Transient Facility na Califórnia, tem origem num buraco negro que de repente começou a devorar uma estrela próxima, fazendo com que libertasse uma enorme quantidade de energia no processo.
Eventos de perturbação de marés
Tais ocorrências são conhecidas como eventos de perturbação de marés (TDE's) e os astrónomos observaram outros eventos do género em que uma estrela passageira é dilacerada pelas forças das marés de um buraco negro.
No entanto, AT 2022cmc é mais brilhante do que qualquer TDE até agora descoberta, e a mais distante detetada a cerca de 8,5 mil milhões de anos-luz de distância (medida usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile).
"O nosso espectro disse-nos que a fonte era quente: cerca de 30.000 graus, o que é típico de um TDE", diz o Dr. Matt Nicholl, professor associado da Universidade de Birmingham. "Mas também vimos alguma absorção de luz pela galáxia onde este evento ocorreu". Estas linhas de absorção foram altamente deslocadas para comprimentos de onda mais vermelhos, dizendo-nos que esta galáxia estava muito mais longe do que esperávamos"!
Os astrónomos acreditam que o jato do buraco negro pode estar a apontar diretamente para a Terra, fazendo o sinal parecer mais brilhante do que se estivesse a apontar em qualquer outra direção.
O efeito é "Doppler boosting" (Doppler amplificado) - como o som amplificado de uma sirene de passagem - fazendo do AT 2022cmc o quarto Doppler-amplificado TDE descoberto, e o primeiro observado desde 2011.
É também o primeiro TDE amplificado descoberto utilizando um levantamento óptico do céu. Telescópios mais potentes revelarão mais TDE's, oferecendo uma visão de como os buracos negros supermassivos crescem e moldam as galáxias à sua volta.
Buraco negro a devorar uma estrela
Após a descoberta inicial de AT 2022cmc, a equipa concentrou-se no sinal utilizando o Neutron star Interior Composition ExploreR (NICER), um telescópio de raios-X a bordo da Estação Espacial Internacional.
"As coisas pareciam bastante normais nos primeiros três dias", diz Dheeraj "DJ" Pasham, primeiro autor do estudo em Nature Astronomy. "Depois olhámos para ele com um telescópio de raios-X, e o que descobrimos foi que a fonte era 100 vezes mais potente do que a mais poderosa explosão brilhante de raios-gama".
Tipicamente, as explosões de raios-gama - jatos extremos de emissões de raios-X que são expelidas do colapso de estrelas maciças - são os suspeitos habituais para eventos como este, explica o Dr. Benjamin Gompertz, professor assistente na Universidade de Birmingham, que liderou a análise comparativa das explosões de raios-gama.
"No entanto, por mais brilhantes que sejam, há apenas tanta luz que uma estrela em colapso pode produzir. Porque o AT 2022cmc era tão brilhante e durou tanto tempo, sabíamos que algo verdadeiramente gigantesco deve estar a alimentá-lo - um buraco negro supermassivo".
A equipa descobriu que a luminosidade dos raios-X de AT 2022cmc era comparável a, mas mais brilhante do que, três TDE's previamente detetados. Pensa-se que esta atividade extrema de raios-X resulta de um "episódio de acreção extrema" quando a estrela triturada cria um redemoinho de detritos ao cair no buraco negro.
"Está provavelmente a engolir a estrela ao ritmo de metade da massa do sol por ano", diz Pasham. "Muita desta perturbação da maré acontece cedo, e conseguimos apanhar este acontecimento logo no início, no prazo de uma semana após o buraco negro ter começado a alimentar-se da estrela".
"Esperamos muito mais destes TDE's no futuro", acrescenta o co-autor Matteo Lucchini. "Então talvez possamos dizer, finalmente, como exatamente os buracos negros lançam estes jatos extremamente poderosos".