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Astronomia

Em novo estudo, astrônomos descobrem deformação em disco de buraco negro próximo à Terra

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Um novo estudo astronômico revelou que as grandes variações de luz observadas em um dos buracos negros mais próximos da Terra são causadas por uma deformação em seu disco de acreção — estrutura feita de plasma e hidrogênio que gira ao redor de um corpo central.

A explosão no objeto MAXI J1820+070, localizado a 9,6 mil anos-luz de nós, foi descoberta em 2018 por um telescópio japonês na Estação Espacial Internacional e observada por astrônomos amadores durante quase um ano. Por ter permanecido brilhante por tantos meses, ela foi acompanhada de perto pelos membros da Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis, além de pesquisadores da África do Sul, França, Estados Unidos e Reino Unido.

Buraco negro com disco deformado.

As variações luminosas constatadas configuraram como um dos três fenômenos transientes de raios-X mais brilhantes já vistos, que acontecem em sistemas binários compostos por uma estrela de baixa massa e um objeto muito mais compacto. Neste caso, o objeto é um buraco negro que tem pelo menos oito vezes a massa do nosso Sol.

“O material da estrela normal é puxado pelo objeto compacto para seu disco de acreção circundante de gás, se movendo em espiral”, explica Phil Charles, membro da equipe de pesquisa, em nota.

Quando o material no disco se torna quente e instável e se acumula no buraco negro, podem ocorrer as explosões que liberam grandes quantidades de energia, de acordo com o pesquisador da Universidade de Southampton, no Reino Unido.

Publicado na última terça-feira (26) na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o estudo detalha como uma enorme emissão de raios-X sai de uma área próxima ao buraco negro e irradia a matéria circundante. O disco de acreção, então, é aquecido a uma temperatura de cerca de 9,7 mil graus Celsius e torna-se luz visível. Conforme a explosão de raios-X diminui, portanto, o brilho também é reduzido.

Mas após três meses do boom inicial, a curva de luz sofreu variações por 17 horas, embora a quantidade de raios-X tenha permanecido estável. A única explicação viável encontrada pelos cientistas foi que a radiação estaria causando uma dobra no disco e um consequente aumento em sua área, fazendo com que o brilho também crescesse.

Tal comportamento já tinha sido observado em sistemas binários com estrelas mais massivas, mas nunca em um buraco negro com um par de baixa massa. “Este objeto tem muito a nos ensinar sobre os pontos finais da evolução estelar e a formação de objetos compactos”, comemora Charles.

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