Primeiro vislumbre de um buraco negro nascendo a partir de restos de uma estrela

Por: Anna Nowogrodzki


Como uma fênix, nascidos das cinzas  de uma estrela moribunda?

Science Photo Library / Getty

Recebemos um anúncio do nascimento de 20 milhões de anos-luz de distância, na forma de nosso primeiro vislumbre do que parece ser o nascimento de um buraco negro.

Quando estrelas massivas ficam sem combustível, elas morrem em uma explosão enorme, atirando para fora jatos em alta velocidade da matéria e radiação. O que é deixado para trás cai em um buraco negro, uma região tão densa e tem com uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz pode escapar.

Ou pelo menos assim diz a teoria, de qualquer maneira. Agora, uma equipe liderada por Christopher Kochanek na Universidade Estadual de Ohio, em Columbus, têm vislumbrado algo muito especial com os dados do telescópio espacial Hubble, a partir de de imagens feitas da estrela supergigante vermelha N6946-BH1, que está cerca de 20 milhões de anos luz da Terra.

Desvanecimento Estelar

Esta estrela, observada pela primeira vez em 2004, tinha cerca de 25 massas solares. Kochanek e seus colegas descobriram que, tempos depois, durante alguns meses em 2009, a estrela brilhou brevemente um milhão de vezes mais brilhante do que o nosso Sol e, em seguida, desapareceu de forma constante. Novas imagens do Hubble mostram que os comprimentos de onda visíveis desapareceram, mas uma fonte mais fraca no mesmo local é detectável no infravermelho, como uma pós-luminescência quente.

Estas observações batem com o que a teoria prediz que deve acontecer quando uma estrela gigante se colapsa em um buraco negro. Em primeiro lugar, a estrela expele tantos neutrinos que perde massa. Com menos massa, a estrela não tem gravidade suficiente para segurar uma nuvem de íons de hidrogênio fracamente ligadas ao seu redor. Como esta nuvem de íons flutua para longe, esfria, permitindo que os elétrons reloquem o hidrogênio. Isso cria um alargamento brilhante de um ano - quando ele desaparece, apenas o buraco negro permanece.

Há duas outras explicações possíveis para o ato de desaparecimento da estrela: ela poderia ter se fundido com outra estrela, ou ser escondida pela poeira. Mas elas não se encaixam com os dados: uma fusão iria brilhar com mais intensidade do que a estrela original por muito mais tempo do que alguns meses, e poeira não esconderia por tanto tempo.

"É um resultado emocionante e há muito esperado", diz Stan Woosley pelo Observatório Lick, na Califórnia.

"Este pode ser o primeiro indício direto de como o colapso de uma estrela pode levar à formação de um buraco negro", diz Avi Loeb da Universidade de Harvard.

Um ciclo escuro de vida

A descoberta precisa de mais uma confirmação, mas que não pode estar longe. O material que cai no buraco negro iria emitir raios-X em um espectro particular, que poderia ser descoberto pelo Observatório de Raios-X Chandra. Kochanek diz que seu grupo vai ter novos dados do Chandra nos próximos dois meses ou mais.

Se Chandra não ver nada, isso não significa que não seja um buraco negro. Em qualquer caso, a equipe vai continuar a olhar com o Hubble - quanto mais tempo a estrela não estiver lá,  mais provável que ele seja um buraco negro. "A paciência prova que isto não importa", diz Kochanek.

Estes dados irão ajudar a descrever o início do ciclo de vida de um buraco negro, e informará simulações de como buracos negros se formam e o que o faz uma estrela massiva formar uma estrela de nêutrons, em vez de um buraco negro.

Apesar de chamar-se um "pessimista desagradável", Kochanek pensa que é bastante provável que esta seja realmente a formação de um buraco negro. "Eu não apostaria minha vida nisso ainda", diz ele, "mas eu estou disposto a arriscar".

Artigo de referência: arXiv , arxiv.org/abs/1609.01283
Traduzido e adaptado de New Scientist