Isso é um buraco negro devorando uma estrela

Por , em 31.05.2018

Quando uma estrela chega muito perto de um buraco negro supermassivo, ela é dilacerada pela gravidade do objeto em um fenômeno violento chamado de “evento de ruptura de maré” (na sigla em inglês, TDE).

Agora, um novo estudo conduzido por astrofísicos da Universidade de Copenhague (Dinamarca) e da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (EUA) criou um modelo unificado que pode explicar nossas observações desses eventos extremos.

O modelo foi publicado em um artigo na revista científica Astrophysical Journal Letters.

TDEs

A maioria das galáxias possui um buraco negro no seu centro, mas ele é geralmente inativo, ou seja, não consome nenhum material e, portanto, não emite nenhuma luz.

Eventos de ruptura de maré são raros, ocorrendo apenas uma vez a cada 10.000 anos em uma galáxia típica. Quando uma estrela azarada é dilacerada, o buraco negro é “superalimentado” com detritos estelares por um tempo e emite uma radiação intensa.

“Somente na última década pudemos distinguir os TDEs de outros fenômenos galácticos, e o novo modelo nos fornece a estrutura básica para entendermos esses eventos raros”, disse um dos autores do estudo, Enrico Ramirez-Ruiz, professor de astronomia e astrofísica em ambas as Universidades da Califórnia e de Copenhague.

Incoerências

Os cientistas esperavam que a mesma física fosse vista em todos os eventos de ruptura de maré, mas não era isso que ocorria.

Até hoje, apenas cerca de duas dúzias de TDEs foram observados, e as propriedades desses eventos mostraram grande variação. Alguns pareciam emitir principalmente raios-X, enquanto outros emitiam principalmente luz visível e ultravioleta.

Os teóricos têm tido dificuldade para entender essa diversidade e juntar as diferentes peças do quebra-cabeça em um modelo coerente.

Na nova hipótese, é o ângulo de visão do observador que explica as diferenças nas observações. As galáxias são orientadas aleatoriamente em relação à linha de visão dos observadores na Terra, de forma que nós vemos diferentes aspectos de um evento de ruptura da maré dependendo de nossa orientação.

Testando o paradigma

O paradigma desenvolvido pelos pesquisadores combina elementos da relatividade geral, de campos magnéticos, da radiação e da hidrodinâmica do gás.

O arquétipo mostra o que os astrônomos podem esperar ao ver eventos de ruptura de maré de diferentes ângulos, permitindo que os pesquisadores identifiquem TDEs dentro de uma estrutura lógica.

Na figura, vemos uma seção transversal do que acontece quando o material de uma estrela rompida é devorado pelo buraco negro. O modelo leva em consideração a diferença no ângulo de visão da Terra

Futuros projetos de pesquisa atualmente em fase de planejamento – como o Young Supernova Experiment (YSE) e o Large Synoptic Survey Telescope (LSST) – devem fornecer ainda mais dados sobre esses eventos aos cientistas, o que irá enriquecer enormemente esse campo de pesquisa.

“Vamos observar centenas ou milhares de eventos de ruptura de maré em alguns anos. Isso nos dará muitos ‘laboratórios’ para testar nosso modelo e usá-lo para compreender mais sobre buracos negros”, disse Jane Lixin Dai, principal autora do estudo e professora da Universidade de Copenhague. [Phys]

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