Cientistas detectam a maior erupção de buraco negro já vista - 10 trilhões de sóis!

A estrela que causa esta erupção ainda não foi totalmente devorada: "Como um peixe sendo engolido por uma baleira e metade do seu corpo ainda está para fora."

Notícia

Por Robert Lea

Traduzido e adaptado por Marco Centurion

Descoberta usando o Zwicky Transient Facility (ZTF), a erupção irrompeu do buraco negro supermassivo no coração de um Núcleo Galáctico Ativo (AGN, na sigla em inglês) chamado de J2245+3743 que está localizado no centro de uma galáxia a 10 bilhões de anos-luz da Terra. AGNs são regiões centrais de galáxias que são dominadas por buracos negros supermassivos que se alimentam ou "acretam", que são a mesma coisa.

Uma ilustração da maior e mais distante erupção de buraco negro já vista. (Créditos da imagem: Caltech/R. Hurt (IPAC))

Astrônomos avistaram a maior erupção já vista irrompendo ao redor de um buraco negro, que também é a erupção deste tipo mais distante já detectada.

O buraco negro supermassivo em J2245+3743 está se alimentando de gás e poeira ao seu redor, que orbitam em seu torno em uma nuvem em forma de disco achatado chamada de disco de acreção, mas esta erupção é na verdade o resultado de outra coisa. Uma estrela excepcionalmente massiva que se aventurou muito perto do buraco negro, o qual tem uma massa 500 milhões de vezes maior que a do sol. A tremenda influência gravitacional do buraco negro está despedaçando a estrela e seus restos estelares estão servido de alimento para este titã cósmico, uma ocorrência que os cientistas chamam de evento de ruptura de maré, ou TDE.

"Isto é diferente de qualquer AGN que já vimos. A energética mostra que este objeto está muito longe e é muito brilhante."

disse Matthew Graham, líder da equipe no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e cientista do ZTF, em um comunicado.

A erupção foi avistada pela primeira vez em 2018 pelo ZTF, com astrônomos observando enquanto ela brilhava 40 vezes mais ao longo de alguns meses. No seu pico, a erupção era 30 vezes mais brilhante do que qualquer erupção anterior de buraco negro, emitindo energia equivalente a 10 trilhões de sóis. O TDE mais poderoso anterior foi o evento apelidado de "Scary Barbie", que vem de sua designação oficial ZTF20abrbeie.

"Se você converter todo o nosso sol em energia, usando a famosa fórmula de Albert Einstein E = mc², essa é a quantidade de energia que tem sido liberada por esta erupção desde que começamos a observá-la"

disse K. E. Saavik Ford, membro da equipe e pesquisadora do Centro de Pós-Graduação da Universidade da Cidade de Nova York (CUNY), no comunicado.

Esta erupção de buraco negro continua a desaparecer, e isso indica para os pesquisadores que ele ainda está engolindo a estrela infeliz que se aventurou muito perto dele, que estima-se ter tido uma massa inicial de 30 vezes a do sol. A título de comparação, a estrela sendo devorada no evento Scary Barbie acredita-se ter apenas de três a 10 vezes a massa do sol.

Como Graham coloca de forma colorida, a natureza contínua da erupção em J2245+3743 é semelhante a "Como um peixe sendo engolido por uma baleira e metade do seu corpo ainda está para fora."

Ajudando a equipe a continuar estudando esta erupção está o fato de que a gravidade ao redor de buracos negros supermassivos é tão grande que o próprio tempo corre mais devagar à medida que você se aproxima do limite externo que aprisiona a luz, ou "horizonte de eventos".

"É um fenômeno chamado dilatação cosmológica do tempo, devido ao estiramento do espaço e do tempo. Conforme a luz viaja através do espaço em expansão para nos alcançar, seu comprimento de onda se estica, assim como o próprio tempo. Sete anos aqui são dois anos lá. Estamos assistindo ao evento se reproduzir em um quarto da velocidade."

disse Graham.

Este efeito de dilatação do tempo é exatamente o motivo pelo qual levantamentos de longo prazo, como o conduzido pelo ZTF, são tão úteis.

A erupção de J2245+3743 é de interesse científico por outro motivo. Astrônomos avistaram cerca de 100 TDEs até agora, e a maioria não ocorreu em um AGN. Isto pode ser porque a atividade natural dos buracos negros supermassivos e as emissões que vêm do disco de acreção ao seu redor podem camuflar os TDEs. Isso torna os TDEs ao redor de buracos negros que já estão se alimentando mais difíceis de detectar do que aqueles envolvendo buracos negros supermassivos quietos que não se alimentam. Mas o tamanho enorme de J2245+3743 o tornou mais visível do que a maioria dos TDEs baseados em AGN.

Mesmo assim, esta erupção de buraco negro não se apresentou imediatamente como algo especial para a equipe. Foi somente em 2023, cinco anos após sua observação inicial, que dados do Observatório W. M. Keck, no Havaí, revelaram a natureza extremamente energética desta erupção.

A princípio, também foi importante estabelecer que este objeto extremo era realmente tão brilhante e com energia escapando em todas as direções, e não apenas direcionada diretamente para a Terra. A equipe descartou essa possibilidade usando dados do, já aposentado, Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA.

A equipe também descartou uma explosão de supernova massiva como a causa desta erupção, confirmando assim que esta é a erupção de buraco negro mais brilhante já detectada e indicando que representa um TDE envolvendo uma estrela excepcionalmente massiva.

"Supernovas não são brilhantes o suficiente para explicar isso. Estrelas tão massivas são raras, mas achamos que estrelas dentro do disco de um AGN podem crescer mais. A matéria do disco é despejada nas estrelas, fazendo com que elas cresçam em massa."

disse Ford.

A descoberta desta erupção poderosa indica que tais eventos podem estar ocorrendo por todo o cosmos, apenas esperando para serem descobertos. A equipe continuará a revisar os dados do ZTF em busca de eventos similares enquanto aguarda dados do Observatório Vera C. Rubin, que também poderá encontrar TDEs normalmente poderosos.

"Nós nunca teríamos encontrado este evento raro em primeiro lugar se não fosse pelo ZTF. Temos observado o céu com o ZTF por sete anos agora, então quando vemos qualquer coisa irromper ou mudar, podemos ver o que ela fez no passado e como irá evoluir."

concluiu Graham.

A pesquisa da equipe foi publicada na terça-feira (4 de novembro) na revista Nature Astronomy.

Artigo encontrado no site da agência de divulgação científica estadunidense Space.com  (originalmente publicado em 04/11/2025)

Link para acesso ao original: https://www.space.com/astronomy/black-holes/scientists-detect-biggest-black-hole-flare-ever-seen-with-the-power-of-10-trillion-suns