Em 14 de novembro de 2014, um telescópio avistou uma explosão de luz em uma galáxia a 570 milhões de anos-luz de distância. Na época, os cientistas acreditaram que se tratava de uma supernova, uma explosão surpreendentemente brilhante que marca a morte de uma estrela. Esta semana, no entanto, os astrônomos revelaram que não era uma supernova mas sim um buraco negro se alimentando — essa foi uma das muitas “refeições” que ele ainda faz enquanto devora lentamente uma estrela presa em sua órbita.
Seis anos após essa observação inicial, chamada ASASSN-14ko, a astrofísica Anna Payne estava examinando os dados explosão e percebeu que o objeto tinha uma erupção recorrente a cada 114 dias, o que significa que não poderia ter sido uma supernova (que teria apenas uma grande explosão). A pesquisa da equipe incluiu duas erupções previstas, em maio e setembro, e o artigo foi publicado na plataforma de pré-impressão arXiv em setembro. Os resultados foram apresentados esta semana durante o 237º encontro da American Astronomical Society.
“Uma única supernova sozinha geralmente não é muito motivo para empolgação…No entanto, esse comportamento nunca foi visto antes vindo do centro de uma galáxia, onde você encontraria um buraco negro supermassivo”, disse Tom Holoien, o astrônomo que identificou o objeto pela primeira vez em 2014 e que agora está nos Observatórios do Carnegie Institution for Science, em um e-mail.
A galáxia ESO 253-3, a 570 milhões de anos-luz de distância, fotografada como parte da pesquisa do Campo integral da supernova MUse para todos os climas das galáxias próximas (AMUSING).
A equipe suspeita que as erupções recorrentes são devido a um evento de interrupção de maré (TDE) repetido, em que uma estrela é capturada na órbita de um buraco negro, mas não está perto o suficiente para ser destruída. Em vez disso, a estrela passa periodicamente perto o suficiente do buraco negro para ele arrancar parte de sua massa, como uma espécie de pedágio cósmico fatal.
Eventos repetitivos de interrupção de marés “foram teoricamente previstos por anos, mas até agora eles permaneceram evasivos quanto à observação”, disse Payne, um estudante de graduação da Universidade do Havaí no Instituto de Astronomia de Mānoa e principal autor do artigo, durante a coletiva de imprensa desta semana. Payne acrescenta que a perda de massa resultaria em uma “explosão luminosa por evento e por órbita. Isso se encaixa na descrição da ASASSN-14ko”.
Outras possibilidades sugeridas pela equipe são as interações vívidas entre dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro, ou uma estrela em uma órbita inclinada ao redor do buraco negro. De acordo com a equipe, as alternativas são mais duvidosas porque a noção de um buraco negro binário não leva em conta a frequência de erupção, e a teoria da segunda estrela causaria erupções assimétricas em ambos os lados do buraco negro.
A equipe de Payne sabe que o núcleo galáctico, onde você encontraria um buraco negro monstruoso, está ativo, mas serão necessárias mais observações para ter certeza da causa da erupção. O brilho mais recente da ASASSN-14ko foi antes do solstício de inverno, indicando que seu próximo show de luzes ocorrerá em algum momento por volta de 13 de abril.
“Com base na luminosidade e na duração do brilho, espera-se que a perda de massa seja muito pequena”, disse Payne, “apenas cerca de três massas de Júpiter por evento. Uma estrela muito massiva pode sobreviver a dezenas ou talvez centenas de encontros”.
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A galáxia ESO 253-3, a 570 milhões de anos-luz de distância, fotografada como parte da pesquisa do Campo integral da supernova MUse para todos os climas das galáxias próximas (AMUSING).
