Um telescópio espia a escuridão do espaço profundo. De repente, um brilhante flash de luz aparece que não existia antes. O que poderia ser? Uma supernova? Duas estrelas massivamente densas se fundindo? Talvez um raio gama estourou?
Há cinco anos, os pesquisadores que usavam o telescópio ROTSE IIIb no McDonald Observatory perceberam exatamente esse evento. Mas, longe de serem a explosão estelar comum ou a fusão de estrelas de nêutrons, os astrônomos acreditam que essa pequena explosão era, de fato, evidência de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia distante, rasgando uma estrela em pedaços. .
Astrônomos do McDonald usavam o telescópio para examinar os céus em busca de flashes nascentes há anos, como parte do Projeto de Verificação de Supernova da ROTSE (SNVP). E, à primeira vista, o evento visto no início de 2009, que as pesquisas apelidaram de "Dougie", se parecia com muitas das outras supernovas que haviam descoberto ao longo do projeto. Com um brilho absoluto de 22,5 graus de magnitude, o evento se encaixou perfeitamente na classe de supernovas superluminosas com as quais os pesquisadores já estavam familiarizados.
Mas com o passar do tempo e mais dados sobre Dougie, os astrônomos começaram a mudar de idéia. As observações de raios-X feitas pelo satélite Swift em órbita e os espectros ópticos obtidos pelo telescópio Hobby-Eberly do McDonald's revelaram uma curva de luz em evolução e composição química que não se encaixava nas simulações de supernovas superluminosas por computador. Da mesma forma, Dougie não parecia ser uma fusão estelar de nêutrons, que atingiria o pico de luminosidade muito mais rapidamente do que o observado, ou um estouro de raios gama, que, mesmo em ângulo, pareceria muito mais brilhante na luz de raios-x. .
Isso deixou apenas uma opção: o chamado "evento de rompimento das marés" ou a carnificina e o espaguetamento que ocorrem quando uma estrela vagueia muito perto do horizonte de um buraco negro. J. Craig Wheeler, chefe do grupo de supernovas da Universidade do Texas em Austin e membro da equipe que descobriu Dougie, explicou que, a curtas distâncias, a gravidade de um buraco negro exerce uma força muito mais forte do lado da estrela mais próxima de do que no lado oposto da estrela. Ele explicou: "Essas marés especialmente grandes podem ser fortes o suficiente para que você puxe a estrela para um macarrão".
A equipe refinou seus modelos do evento e chegou a uma conclusão surpreendente: tendo atraído o material estelar de Dougie um pouco mais rápido do que ele poderia suportar, o buraco negro estava agora "sufocando" em sua última refeição. Isso se deve a um princípio astrofísico chamado Limite de Eddington, que afirma que um buraco negro de um determinado tamanho só pode lidar com tanto material infalível. Depois que esse limite é atingido, qualquer ingestão adicional de matéria exerce mais pressão externa do que a gravidade do buraco negro pode compensar. Esse aumento de pressão tem um tipo de efeito rebote, jogando o material do disco de acúmulo do buraco negro junto com o calor e a luz. Essa explosão de energia representa pelo menos parte do brilho de Dougie, mas também indica que a estrela moribunda original - uma estrela não muito diferente do nosso próprio Sol - não estava se pondo sem lutar.
Combinando essas observações com a matemática do limite de Eddington, os pesquisadores estimaram o tamanho do buraco negro em cerca de 1 milhão de massas solares - um buraco negro bastante pequeno, no centro de uma galáxia bastante pequena, a três bilhões de anos-luz de distância. Descobertas como essas não apenas permitem que os astrônomos entendam melhor a física dos buracos negros, mas também propriedades de suas galáxias domésticas muitas vezes despretensiosas. Afinal, ponderou Wheeler: "Quem sabia que esse carinha tinha um buraco negro?"
Para ter uma idéia simulada de Dougie, confira a incrível animação abaixo, cortesia do membro da equipe James Guillochon:
A pesquisa foi publicada na edição deste mês do The Astrophysical Journal. Uma pré-impressão do papel está disponível aqui.
