Há quatro anos, os astrónomos detectaram um buraco negro supermassivo (SMBH) distante a engolir uma estrela inteira. A estrela aproximou-se demasiado do SMBH e a gravidade intensa do buraco negro impediu-a de escapar.
Tratou-se de um evento de disrupção de marés (TDE) e, agora, quatro anos depois, a energia emitida pelo TDE continua a aumentar.
O TDE chama-se AT2018hyz: AT significa Astronomical Transient (transiente astronómico), 2018 é o ano da descoberta inicial e hyz é um código de designação sequencial desse ano. Foi identificado pela primeira vez pelo All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASS-SN) em 2018, mas as emissões em rádio só surgiram - e foram detectadas - em 2022.
As observações que mostram esta subida contínua das emissões energéticas são apresentadas num novo trabalho publicado no The Astrophysical Journal. O artigo intitula-se “Continued Rapid Radio Brightening of the Tidal Disruption Event AT2018hyz” e a autora principal é Yvette Cendes, professora auxiliar no Departamento de Física da Universidade do Oregon.
“Apresentamos observações em rádio em curso do evento de disrupção de marés (TDE) AT2018hyz, que foi detectado pela primeira vez em rádio 972 dias após a disrupção, após várias não detecções em buscas anteriores”, escrevem os autores.
As novas observações da equipa abrangem aproximadamente o período entre 1370 e 2160 dias após a disrupção. “Constatamos que as curvas de luz continuam a subir em todas as frequências durante este intervalo…”, acrescentam.
O fenómeno foi observado pela primeira vez em luz óptica em 2018 e, nessa altura, parecia apenas mais um TDE. Alguns anos depois, Cendes voltou a observar o AT2018hyz e verificou que estava a libertar uma enorme quantidade de energia sob a forma de ondas de rádio.
Em 2022, os investigadores publicaram um artigo sobre este TDE invulgar. Nesse trabalho, chamaram a atenção para a subida das emissões, afirmando que “Such a steep rise cannot be explained in any reasonable scenario of an outflow launched at the time of disruption, and instead points to a delayed launch.”
No novo artigo, Cendes e os seus colegas indicam que a energia emitida pelo SMBH aumentou de forma acentuada nos anos entretanto decorridos. Na prática, o objecto está agora 50 vezes mais brilhante do que era quando foi detectado pela primeira vez.
Existem dois cenários possíveis para explicar este aumento da luminosidade em rádio. O primeiro é um “delayed spherical outflow” (escoamento esférico atrasado).
Neste cenário, o escoamento teria sido lançado cerca de 620 dias após a disrupção. “The physical evolution of the radius for a spherical outflow supports an outflow that was launched with a substantial delay of about 1.7 yr relative to the discovery of optical emission,” escrevem os investigadores.
O segundo cenário envolve um jacto astrofísico. Seria um jacto fortemente fora do eixo de observação e a deslocar-se a velocidades relativísticas.
“The radio emission from an off-axis jet will be suppressed at early times by relativistic beaming but will eventually rise rapidly when the jet decelerates and spreads,” explicam os autores.
De acordo com o estudo, o fluxo de ondas de rádio proveniente do SMBH deverá continuar a aumentar até atingir um pico em 2027.
“Isto é mesmo muito invulgar”, afirmou a autora principal, Cendes, num comunicado de imprensa. “I'd be hard-pressed to think of anything rising like this over such a long period of time.”
Quando os investigadores calcularam a potência energética do buraco negro, depararam-se com outra surpresa: é aproximadamente equivalente à energia libertada por um surto de raios gama (GRB). Como os GRB são as explosões mais brilhantes e energéticas do Universo, isso coloca este SMBH entre os acontecimentos mais energéticos alguma vez observados.
Numa comparação mais descontraída, os autores puseram o fenómeno lado a lado com a Estrela da Morte de Star Wars. Fãs da saga já estimaram a energia gerada pela Estrela da Morte e, usando esses valores, os cálculos dos autores indicam que o SMBH está a emitir pelo menos um bilião de vezes mais energia do que uma Estrela da Morte totalmente operacional. E o valor real poderá chegar a ser 100 biliões de vezes superior ao da arma fictícia de destruição maciça.
Ainda assim, estes cálculos são feitos a uma distância enorme. Só observações continuadas permitirão avaliar quão precisas são estas estimativas.
A descoberta coloca uma questão relevante: haverá outros buracos negros e outros TDE no cosmos a exibirem este mesmo padrão de radiação crescente? A resposta é que não sabemos - porque, na verdade, quase ninguém procurou.
“Se há uma explosão, porque é que se esperaria haver algo anos depois de a explosão ter acontecido, quando antes não se viu nada?”, disse Cendes. Ela sublinha também que conseguir tempo de observação nos telescópios mais potentes do mundo é extremamente competitivo. Agora que encontraram um SMBH com luminosidade fora do comum, as propostas para procurar mais casos semelhantes terão maior peso científico.
Importa notar que este não é o único TDE com emissões em rádio atrasadas. Contudo, a sua luminosidade é extrema quando comparada com a de outros casos.
“Constatamos que o AT2018hyz é um TDE único mesmo dentro da população de TDEs com emissão em rádio atrasada, e futuras observações deverão permitir-nos distinguir entre estes cenários”, escrevem os autores.
Cendes e os seus co-investigadores planeiam continuar a monitorizar o AT2018hyz em múltiplas frequências. Isso permitirá “monitor the ongoing evolution of the outflow and of the circumnuclear medium,” concluem os autores.
Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.
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