Astrônomos observam "despertar faminto" de buraco negro

Hoje, é consenso na comunidade astronômica que quase todas as galáxias possuem um buraco negro supermassivo (supermassive black hole, ou SMBH) em seus centros.

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• Alguma coisa está transmitindo sinais de rádio do centro da galáxia

A Via-Láctea não é exceção, evidências como emissões de rádio atribuídas ao já conhecido Sagittarius A*, fotografado em 2022 pelo Telescópio Horizonte de Eventos (EHT), o segundo depois do M87*, três anos antes; ele só foi confirmado como um SMBH após a foto.

Representação artística do mecanismo por trás das ejeções de raios-x detectadas como vindo do SMBH "Ansky" (Crédito: ESA)

Um SMBH é um corpo celeste com ordens de magnitude que variam de dezenas de milhares até bilhões de vezes maiores que o Sol, mas nem todos são iguais. Alguns como Sagittarius A* estão ativos, enquanto outros se encontram em um estado "dormente", mas nunca foi possível observar um desses em um momento de transição entre os estados. Até agora.

Buraco negro acorda com fome

No imaginário popular, um buraco negro é um corpo celeste que está sempre em atividade, absorvendo matéria através de seu fortíssimo poço gravitacional, de onde nem mesmo a luz pode escapar. A parte observável é seu disco de acreção, e qualquer coisa que ultrapassa o Horizonte de Eventos será engolido e destroçado.

Buracos negros são geralmente detectados através das ejeções de jatos relativísticos de seu centro, além de sinais de rádio e emissões de raios-x; ninguém sabe ao certo como um SMBH se forma, há quem diga que ele atinja tamanhas dimensões devido à acreção, viabilizada por ser um corpo celeste antigo. Outros levantam a hipótese da fusão de vários buracos negros menores, em uma única superestrutura.

Independente disso, SMBHs observados não são completamente iguais. Alguns, como Sagittarius A*, estão ativos e absorvendo matéria constantemente, outros se encontram em um estado de dormência, quase que completamente inativos. Ocasionalmente, é possível detectar um desses que entrou em atividade, como em 2011, quando foi possível observar uma estrela sendo devorada.

Também já observaram outro buraco negro supermassivo que possui uma rotina muito regrada, ele engole matéria equivalente a quatro Luas a cada 9 horas, com pontualidade inglesa; de novo, ninguém sabe o motivo por trás de ciclos de atividade tão precisos.

O que ninguém tinha flagrado até então era um SMBH acordando após um longo período de inatividade, e começando a se alimentar novamente, o que aconteceu agora, conforme o artigo publicado na Nature Astronomy por pesquisadores de várias instituições.

Representação artística de um SMBH silimar ao "Ansky" (Crédito: Felix Mirabel/NASA/ESA/The French Atomic Energy Commission & the Institute for Astronomy and Space Physics/Conicet of Argentina)

No centro da galáxia SDSS1335+0728, na constelação de Virgem e distante 300 milhões de anos-luz da Terra, encontra-se um buraco negro supermassivo conhecido há décadas, por estar dormente. Só que em 2019, ele começou a dar sinais de que estava voltando a entrar em atividade.

Reclassificado e batizado como "Ansky", o SMBH passou a ser monitorado com mais atenção, pelo Telescópio XRMM Newton da ESA, e as missões NICER, Chandra, e Swift da NASA, para observar as emissões de raios-x. AS erupções quasiperiódicas, ou QPEs, captadas durante o momento de "despertar", eram 10 vezes mais longas e luminosas que típicas observadas em outros SMBHs, segundo Joheen Chakraborty, doutorando do MIT e um dos co-autores do estudo.

As emissões de raios-x ocorrem quando o disco de acreção, que gira em torno do buraco negro, fica quente demais, mas há algo curioso: cada erupção dura em média 4,5 dias, e libera pelo menos 100 vezes mais energia do que o normal, o que os cientistas acreditam que "Ansky" está absorvendo matéria de uma estrela, ou mesmo de um buraco negro menor; as explosões são o resultado dessa matéria adicional, aquecendo violentamente a área, ao invés de um desses astros ter caído no poço gravitacional.

Os pesquisadores acreditam que o evento de despertar de "Ansky" ajude a fornecer mais dados observáveis das QPEs, até então, entendia-se que elas ocorriam quando estrelas e outros corpos eram despedaçados, mas o buraco negro que acordou com fome sugere que a simples absorção de matéria de astros vizinho é capaz de desencadear o evento.

Referências bibliográficas

HERNÁNDEZ-GARCÍA, L., CHAKRABORTY, J., SÁNCHEZ-SÁEZ, P. et al. Discovery of extreme quasi-periodic eruptions in a newly accreting massive black hole. Nature Astronomy (2025), 11 de abril de 2025.

DOI: 10.1038/s41550-025-02523-9

Fonte: Popular Science

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