Astrônomos descobrem a maior explosão cósmica desde o Big Bang

Astrônomos da Universidade do Havaí identificaram uma nova e extraordinária classe de eventos cósmicos chamados transientes nucleares extremos (ENTs). Esses eventos, considerados as explosões mais energéticas observadas desde o Big Bang, ocorrem quando estrelas massivas, com pelo menos três vezes o tamanho do nosso Sol, são dilaceradas pela aproximação excessiva de um buraco negro supermassivo. Esse processo libera quantidades colossais de energia, visíveis a enormes distâncias de onde ocorrem.

A descoberta foi feita por uma equipe liderada por Jason Hinkle, que conduziu a pesquisa como parte de seu projeto de doutorado. Segundo Hinkle, "observamos a fragmentação estelar como eventos de perturbação de maré há mais de uma década, mas esses fenômenos de perturbação de maré são fenômenos diferentes, atingindo brilhos quase dez vezes maiores do que o que normalmente observamos."

O estudo revelou que as ENTs não apenas ofuscam os eventos tradicionais de perturbação de maré, mas sua luminosidade persiste por anos, superando até mesmo as explosões de supernova mais brilhantes conhecidas até hoje.

Uma das EQMs mais energéticas, Gaia18cdj, demonstrou uma produção de energia 25 vezes maior do que as supernovas mais poderosas documentadas até hoje. Enquanto as supernovas típicas liberam tanta energia em um único ano quanto o Sol ao longo de seus 10 bilhões de anos de vida, as EQMs irradiam o equivalente a 100 sóis em apenas um ano. Essa capacidade de irradiar uma energia tão enorme é um dos aspectos que permitiu aos astrônomos descobrir uma nova classe de fenômenos astrofísicos.

A descoberta começou quando Hinkle empreendeu uma busca sistemática por eventos transitórios em dados publicamente disponíveis, buscando erupções de longa duração emanando dos centros de galáxias distantes. Em dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, a equipe identificou duas erupções incomuns que apresentaram brilho prolongado, um fenômeno sem paralelo em eventos transitórios conhecidos.

"Gaia não nos diz o que é um transiente, apenas que algo mudou no brilho (...) Mas quando vi essas erupções suaves e de longa duração vindas dos centros de galáxias distantes, soube que estávamos vendo algo incomum", explicou Hinkle. Essa descoberta desencadeou uma série de investigações adicionais usando vários telescópios e observatórios, incluindo o Observatório W.M. Keck e o Sistema de Último Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides da Universidade do Havaí. A natureza gradual e lenta desses eventos, que evoluem ao longo dos anos, exigiu um monitoramento extenso e detalhado.

Recentemente, a descoberta foi confirmada com a descoberta de um terceiro evento semelhante, realizado pela Instalação Transiente de Zwicky. Essa descoberta foi relatada independentemente por duas equipes, confirmando que os TNEs constituem uma nova classe de eventos astrofísicos . As características observadas nesses eventos não correspondem às explosões de supernovas, pois a quantidade de energia liberada é significativamente maior.

O estudo sugeriu que as ENTs não são uma simples variação da acreção normal em um buraco negro, já que as mudanças de brilho durante esses eventos são suaves e prolongadas. Segundo os pesquisadores, isso sugere que a fragmentação da estrela ocorre gradualmente e é controlada pelo buraco negro, em um processo físico distinto de outros fenômenos conhecidos.

Benjamin Shappee, professor associado do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí e coautor do estudo, destacou a importância desses eventos para o estudo de buracos negros massivos. "Os ENTs fornecem uma nova ferramenta valiosa para o estudo de buracos negros massivos em galáxias distantes. Graças ao seu brilho, podemos observá-los a vastas distâncias cósmicas; e, em astronomia, olhar para longe significa olhar para trás no tempo", explicou Shappee.

Os NDTs permitem que os astrônomos observem buracos negros quando o universo tinha metade de sua idade atual, fornecendo informações sobre o crescimento desses buracos negros nos estágios iniciais do universo, quando as galáxias estavam se formando e os buracos negros supermassivos alimentavam seu crescimento a uma taxa muito mais rápida do que hoje.

A frequência de NCDs é extremamente baixa, cerca de dez milhões de vezes menor que a de supernovas . Isso torna a detecção desses eventos desafiadora, pois eles dependem do monitoramento contínuo do cosmos. No entanto, avanços em observatórios futuros, como o Observatório Vera C. Rubin e o Telescópio Espacial Roman da NASA, aumentarão significativamente a capacidade de identificar e estudar rotineiramente esses eventos, potencialmente revolucionando nossa compreensão dos buracos negros e sua atividade no Universo primordial.

O estudo de EQMs tem um impacto significativo no campo da astronomia, pois nos permite explorar processos astrofísicos de larga escala até então desconhecidos. Essas EQMs não apenas marcam o fim da vida de uma estrela massiva, mas também "lançam luz sobre os processos responsáveis ​​pelo crescimento dos maiores buracos negros do universo", concluiu Hinkle.

Com a detecção aprimorada desses eventos e os avanços tecnológicos em futuros telescópios, espera-se que os NDTs continuem fornecendo informações importantes para a compreensão do funcionamento e da evolução de buracos negros supermassivos no universo.

*Este conteúdo foi reescrito com auxílio de inteligência artificial, com base em informações da Europa Press e revisado pelo jornalista e um editor.