Morte por buraco negro numa galáxia anã?

(Astronomia On Line - Portugal) Um surto brilhante e de longa duração pode ser o primeiro evento registado de um buraco negro destruindo uma estrela numa galáxia anã. A evidência vem de dois estudos independentes usando dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA e de outros telescópios.

Como parte de uma busca contínua nos dados de arquivo do Chandra em busca de eventos que assinalam a perturbação de estrelas por buracos negros massivos, os astrónomos descobriram um candidato excelente. A partir de 1999, uma fonte de raios-X invulgarmente brilhante havia aparecido numa galáxia anã, depois desvanecendo até que deixou de ser detectada para lá de 2005.

"Não podemos ver a estrela sendo dilacerada pelo buraco negro," afirma Peter Maksym da Universidade do Alabama em Tuscaloosa, EUA, que liderou um dos estudos, "mas podemos seguir o que acontece aos restos da estrela, e comparar com outros eventos semelhantes. Este encaixa-se no perfil de 'morte por buraco negro'".

Os cientistas prevêem que uma estrela que vagueia demasiado perto de um buraco negro gigante ou supermassivo possa ser despedaçada por forças de maré extremas. À medida que os destroços estelares caem na direcção do buraco negro, são aquecidos a milhões de graus e produzem raios-X intensos. Os raios-X diminuem de uma forma característica à medida que o gás quente espirala.

Nos últimos anos, o Chandra e outros satélites astronómicos identificaram vários casos suspeitos de um buraco negro supermassivo a rasgar uma estrela próxima. Este episódio recém-descoberto de violência cósmica induzida por um buraco negro é diferente porque foi associado com uma galáxia muito mais pequena que nos outros casos.

A galáxia anã está localizada no enxame galáctico Abell 1795, a cerca de 800 milhões de anos-luz da Terra. Contém cerca de 700 milhões de estrelas, bem menos que uma típica galáxia como a Via Láctea, que tem entre 200 e 400 mil milhões de estrelas.

Além disso, o buraco negro nesta galáxia anã pode ter apenas algumas centenas de milhares de vezes a massa do Sol, o que o torna dez vezes menos massivo que o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea e coloca-o na categoria que os astrónomos apelidam de "buraco negro de massa intermédia".

"Os cientistas têm procurado estes buracos negros de massa intermédia ao longo das décadas," afirma Davide Donato do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano do Maryland, que liderou uma equipa separada de cientistas. "Temos muitas evidências de buracos negros pequenos e supermassivos, mas estes médios têm sido difíceis de detectar."

A evidência de uma estrela sendo despedaçada pelo buraco negro de uma galáxia anã veio do estudo de dados de arquivo do Chandra, obtidos ao longo de vários anos. Dado que Abell 1795 é um alvo que o Chandra observa regularmente para ajudar a calibrar os seus instrumentos, os investigadores tiveram acesso a um reservatório invulgarmente grande de dados sobre este objecto.

"Tivemos muita sorte em ter tantos dados sobre Abell 1795 durante um longo período de tempo," realça o co-autor de Donato, Brad Cenko, do mesmo centro da NASA. "Sem eles, nunca poderíamos ter descoberto este evento especial."

A localização da galáxia anã num enxame também a torna numa potencial vítima de outro tipo de violência cósmica. É possível que, tendo em conta que os enxames galácticos estão repletos de galáxias, um grande número de estrelas tenham sido expelidas da galáxia anã devido a interacções gravitacionais com outra galáxia no passado.

"Parece que as estrelas nesta galáxia não precisam apenas de se preocupar com o buraco negro no centro," afirma Melville Ulmer, co-autor de Makysm da Universidade Northwestern em Evanston, no estado americano do Illinois. "Também pode ser raptadas pela gravidade de uma galáxia próxima."

Os astrónomos acreditam que os buracos negros de massa intermédia podem ser as "sementes" que acabam por formar os buracos negros supermassivos nos centros de galáxias como a Via Láctea. Precisamos de encontrar mais exemplos próximos para aprender mais sobre como estas galáxias primordiais do Universo jovem cresceram e evoluíram ao longo do tempo cósmico.

Algumas das pistas adicionais deste ataque estelar vieram do EUVE (Extreme Ultraviolet Explorer) da NASA que detectou uma fonte ultravioleta muito brilhante em 1998, que pode ter marcado o momento logo após o início da destruição da estrela. Um surto de raios-X poderá também ter sido detectado com o satélite XMM-Newton da ESA em 2000.

Peter Maksym apresentou estes resultados anteontem na 223.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Washington, DC, em nome da sua equipa. Um artigo que descreve o seu trabalho está disponível online e foi publicado na edição de 1 de Novembro de 2013 da revista mensal da mesma organização. O artigo escrito por Davide Donato e colegas sobre o mesmo evento também está disponível online e foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.