Um buraco negro adormecido acordou: nunca antes tínhamos observado um buraco negro passar de adormecido a ativo

Um ponto ténue no céu (quando aparece a galáxia SDSS1335+0728) torna-se cada vez mais brilhante. O buraco negro que aí dormia acordou e tem muita fome.

SDSS1335+0728
Impressão de artista da galáxia distante SDSS1335+0728, que está a começar a brilhar devido à presença de um buraco negro desperto. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

Os buracos negros estão entre os objetos mais interessantes e fascinantes, mas também pouco conhecidos, do universo. Parece que, de longe, a pergunta mais frequente feita aos astrónomos está precisamente relacionada com a natureza dos buracos negros: o que são buracos negros?

Buracos negros

Sabemos que se tratam de estrelas muito maciças que terminaram o seu ciclo evolutivo com uma violenta explosão de supernova. Esta deixou para trás um objeto ultra-compacto, cuja força gravitacional é tal que também aprisiona a luz.

A luz que não sai da superfície do buraco negro torna-o invisível, daí o nome buraco negro.

Existem dois tipos de buracos negros: buracos negros ativos e buracos negros inativos.

Os buracos negros ativos são extremamente brilhantes, mas não porque a luz possa escapar. São luminosos porque têm na sua vizinhança outros objetos que, atraídos pela sua imensa força gravitacional, estão a ser devorados por eles. No seu percurso em espiral para o buraco negro, a matéria em aceleração rápida emite radiação eletromagnética intensa que torna os buracos negros extremamente brilhantes.

No caso dos buracos negros ativos, é a matéria circundante (estrelas, planetas, outros buracos negros, ...) que, ao cair neles, emite uma radiação eletromagnética muito forte que revela a sua existência ao observador.

No caso dos buracos negros inativos, não cai matéria no seu interior, pelo que permanecem invisíveis. Pelo contrário, se estiverem gravitacionalmente ligados a outros objetos maciços, por exemplo uma estrela, então a estrela exibirá um movimento elíptico em torno do centro de massa comum. É precisamente este movimento da companheira que revelará a existência do buraco negro.

Despertar: da quietude à atividade

A galáxia SDSS1335+0728 fez recentemente manchetes, pois parece ser a primeira galáxia em que foi observado o despertar de um buraco negro adormecido.

Comecemos por dizer que esta galáxia, sendo extremamente distante, fica a cerca de 300 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Virgem, mesmo com os telescópios mais poderosos deste estudo (como o telescópio VLT do ESO utilizado neste estudo) aparece como um ponto.

Em 2019, o brilho deste ponto (a galáxia) começou a aumentar.

Há muitos fenómenos no cosmos que podem causar um aumento temporário no brilho de uma galáxia. O fenómeno mais comum é a explosão de uma supernova. No entanto, a duração do brilho neste caso é curta, não mais do que algumas centenas de dias. Por esta razão, estes fenómenos são chamados “transitórios”.

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A impressão do artista mostra duas fases em que um disco de matéria se forma à volta do buraco negro e, à medida que cai no buraco negro, torna-o cada vez mais brilhante. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

No caso da galáxia SDSS1335+0728, o brilho começou a aumentar mas nunca parou. Passaram mais de 4 anos e o brilho continua a aumentar.

A menos que este aumento se deva a um fenómeno ainda desconhecido, a hipótese mais aceite é que se trata de uma galáxia com um buraco negro no seu centro. Este buraco negro, de inativo (e portanto invisível), despertou e tornou-se ativo.

Portanto, como já foi referido, significa que algo se aproximou a uma distância tal que foi capturado gravitacionalmente e agora, caindo nele, começou a emitir cada vez mais luz, desde o infravermelho ao ultravioleta.

A emissão de raios X também começou em 2014.

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A distância da galáxia não nos permite resolver espacialmente os seus componentes e, portanto, explorar em pormenor a origem desta emissão.

Este é certamente um acontecimento único que nunca foi observado antes e que despertou o interesse da comunidade astronómica. Estão a ser tomadas medidas para continuar as observações com outros telescópios e instrumentos.

Referência da notícia:

“SDSS1335+0728: The awakening of a ∼ 106M⊙ black hole”. Astronomy & Astrophysics (https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202347957).