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Clarão do buraco negro J2245+3743 atinge potência de 10 trilhões de Sóis

Pessoa observando buraco negro com jato de energia intensa em ambiente de laboratório astronômico.

Em um clarão que levou 10 bilhões de anos para chegar até nós, astrônomos identificaram a mais poderosa e mais distante explosão de energia já registrada a partir de um buraco negro, uma erupção cujo pico brilhou com a potência de 10 trilhões de Sóis.

Segundo uma equipe liderada pelo astrofísico Matthew Graham, do Caltech, a causa desse evento colossal foi provavelmente um buraco negro supermassivo com 500 milhões de vezes a massa do Sol devorando uma estrela azarada que passou perto demais do intenso poço gravitacional no centro de uma galáxia distante. Esses banquetes de buracos negros são conhecidos como eventos de ruptura por maré (TDEs, na sigla em inglês).

"As energéticas mostram que esse objeto está muito longe e é extremamente brilhante", diz Graham. "É diferente de qualquer AGN [núcleo galáctico ativo] que já vimos."

O evento surgiu de repente em 2018, quando o buraco negro - chamado J2245+3743 - subitamente aumentou seu brilho em um fator de 40 ao longo de alguns meses, alcançando um pico 30 vezes mais luminoso do que o próximo flare de AGN mais poderoso já observado até então, um evento apelidado de "Scary Barbie".

Desde que atingiu o pico, J2245+3743 vem diminuindo de brilho gradualmente, mas ainda não retornou ao seu nível original.

Quando os pesquisadores submeteram seu artigo em março de 2025, a quantidade de energia liberada era de cerca de 1054 erg - o equivalente a converter toda a massa do Sol em radiação eletromagnética.

Há alguns tipos diferentes de eventos cósmicos, além dos TDEs, que podem provocar clarões repentinos de luz que desaparecem lentamente.

O BOAT - ou Brightest of All Time, um recorde que ainda não foi superado - foi uma explosão de raios gama associada a uma supernova e ao nascimento de um buraco negro. A kilonova produzida pela colisão de estrelas de nêutrons também enfraquece devagar. E os AGNs podem cintilar e variar de brilho devido a mudanças no fluxo de material do qual o buraco negro se alimenta.

Cada um desses fenômenos evolui de uma maneira específica. Depois de analisar a variação da luz de J2245+3743, Graham e seus colegas concluíram que seu perfil se encaixa melhor em um TDE, no qual uma estrela com cerca de 30 vezes a massa do Sol passou perto demais do buraco negro. Ela teria sido dilacerada pelas intensas forças de maré ao redor do buraco negro, onde um enorme disco de material gira enquanto cai em direção ao objeto central.

Esse disco, aliás, pode ser a razão de a estrela ser tão grande.

"Estrelas tão massivas são raras", afirma a astrônoma K. E. Saavik Ford, da City University of New York, "mas pensamos que estrelas dentro do disco de um AGN podem crescer mais. A matéria do disco é despejada sobre as estrelas, fazendo com que aumentem de massa."

Com o passar do tempo, o buraco negro vem devorando a estrela desintegrada; ele ainda está duas magnitudes acima de seu nível pré-flare. Os astrônomos acreditam que o buraco negro voltará ao brilho original quando cada último fragmento da estrela tiver cruzado o horizonte de eventos.

Aqui está a parte realmente impressionante: embora J2245+3743 tenha permanecido mais brilhante do que sua linha de base por mais de seis anos da nossa perspectiva, o evento real provavelmente aconteceu em um intervalo bem menor. Os pesquisadores o observam em câmera lenta por causa de como a expansão do Universo distorce o tempo.

"É um fenômeno chamado dilatação cosmológica do tempo, causada pelo estiramento do espaço e do tempo. À medida que a luz atravessa o espaço em expansão para chegar até nós, seu comprimento de onda se alonga, assim como o próprio tempo", explica Graham. "Sete anos aqui são dois anos lá. Estamos vendo o evento se reproduzir em um quarto da velocidade."

Levar em conta a dilatação do tempo é essencial porque isso ajuda a modelar com mais precisão a forma como um TDE acontece, incluindo quanto tempo ele realmente dura.

Essas informações vão ajudar os astrônomos a encontrar eventos semelhantes que podem estar escondidos em arquivos ou classificados erroneamente como outros tipos de fenômenos. Uma reavaliação dedicada desses casos e observações de acompanhamento podem tirá-los do anonimato.

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.

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