Os astrônomos observaram um evento cósmico único: uma estrela sendo violentamente dilacerada e consumida por um buraco negro. Este evento, designado AT2022zod, é significativo porque o buraco negro envolvido parece ser um esquivo buraco negro de massa intermediária (IMBH) – uma classe de objeto que há muito intriga os cientistas. A descoberta oferece uma rara oportunidade para estudar esses “intermediários” cósmicos na hierarquia dos buracos negros.
A natureza dos eventos de perturbação das marés
Eventos de interrupção de maré (TDEs) ocorrem quando uma estrela se aproxima muito de um buraco negro. A imensa gravidade estica a estrela numa fina corrente de gás – um processo frequentemente chamado de “espaguetificação”. Parte desse material cai no buraco negro, enquanto o restante é ejetado em jatos poderosos. Embora se saiba que estes eventos acontecem perto de buracos negros supermassivos nos centros das galáxias, este ocorreu longe do núcleo galáctico.
Um clarão incomum em uma galáxia distante
A explosão, detectada em outubro de 2022, teve origem na galáxia SDSS J105602.80+561214.7, a aproximadamente 1,5 mil milhões de anos-luz de distância. Ao contrário dos TDEs típicos, que duram centenas de dias, o AT2022zod desapareceu em pouco mais de um mês. Esta curta duração, combinada com a sua localização fora do centro – a cerca de 10.000 anos-luz do buraco negro supermassivo da galáxia – sugeriu que um buraco negro mais pequeno, mas ainda assim substancial, foi o responsável.
“A combinação de ser alojada por uma galáxia elíptica, famosa por abrigar grandes populações de aglomerados estelares, embora não nuclear e de curta duração, deixou-nos intrigados com o facto de este poder ser um dos esquivos buracos negros de massa intermédia que podem existir fora do centro da galáxia,” explicou Kristen Dage, líder da equipa na Curtin University.
O mistério dos buracos negros de massa intermediária
Os buracos negros supermassivos podem ter milhões ou bilhões de vezes a massa do nosso Sol, enquanto os buracos negros de massa estelar normalmente variam de 3 a centenas de massas solares. Os IMBHs preenchem a lacuna entre esses dois, mas permanecem incrivelmente difíceis de encontrar. Os cientistas acreditam que os IMBHs podem desempenhar um papel fundamental no crescimento de buracos negros supermassivos, mas a sua relativa escassez tornou-os difíceis de estudar.
“Somos excelentes na descoberta de buracos negros supermassivos e, graças aos detectores de ondas gravitacionais LIGO-Virgo-Kagra, estamos melhorando na descoberta de buracos negros de massa estelar, mas posso contar nas mãos o número de candidatos a buracos negros de massa intermediária que alcançaram algum tipo de consenso dentro da comunidade astronômica”, disse Dage.
Pistas para Formação e Meio Ambiente
A descoberta deste TDE descentralizado fornece pistas sobre onde os IMBHs podem residir. Os astrônomos teorizam que o evento ocorreu dentro de um aglomerado estelar denso, como um aglomerado globular ou uma galáxia anã ultracompacta (UCD). Esses ambientes estão repletos de estrelas envelhecidas, fornecendo amplo combustível para fusões e crescimento de buracos negros.
As origens dos próprios UCDs são debatidas. Alguns podem ser remanescentes de galáxias anãs despojadas, enquanto outros podem ser o resultado da colisão de aglomerados globulares. Determinar qual cenário é correto pode revelar insights sobre como os IMBHs se formam e evoluem.
O Futuro da Caça IMBH
Espera-se que futuros telescópios, como o Observatório Vera C. Rubin, revolucionem a busca por IMBHs. O seu Legacy Survey of Space and Time, com a duração de uma década, irá varrer milhões de enxames estelares, aumentando as hipóteses de detetar mais TDEs causados por estes objetos esquivos.
A descoberta do AT2022zod oferece um passo crítico na compreensão da população de buracos negros de massa intermediária e como eles contribuem para o ecossistema cósmico mais amplo.
Com observações contínuas e tecnologia melhorada, os cientistas estão preparados para finalmente desvendar os mistérios que rodeiam estes buracos negros “elo perdido”.
