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Erro de identidade: fenómeno que se julgava ser uma supernova é afinal algo bem mais raro

Uma equipa internacional de astrónomos revelou que um fenómeno que julgavam ser uma supernova é, afinal, uma erupção periódica que ocorre numa galáxia cujo buraco negro supermassivo emite rajadas de energia a cada 114 dias, à medida que arranca pedaços de uma estrela em órbita.

Captura de ecrã da animação produzida pela NASA que mostra uma estrela gigante a ser lentamente devorada enquanto orbita o buraco negro central da galáxia. Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center.

Seis anos após a descoberta do fenómeno ASASSN-14ko – relatada pelo investigador Thomas Holoien, da Carnegie, no The Astronomer’s Telegram – a equipa de investigadores liderada por Anna Payne da Universidade do Havai, em Mānoa, pode agora dizer que o que observaram é uma erupção periódica recorrente que parte do centro de uma galáxia a mais de 570 milhões de anos-luz, na constelação austral de Pictor (o Pintor).

O estudo levado a cabo pela equipa – que tem por base 20 casos de explosões regulares – foi publicado no The Astrophysical Journal e apresentado por Payne na reunião anual da American Astronomical Society.

As galáxias ativas, como a de ASASSN-14ko, têm centros invulgarmente brilhantes e variáveis. Estes objetos produzem muito mais energia do que o conjunto de todas as suas estrelas. Os astrofísicos pensam que isso se deve às forças gravitacionais e de fricção que aquecem um disco giratório de gás e poeira que se acumula em torno do buraco negro supermassivo central. O buraco negro vai consumindo lentamente o material, o que cria pequenas alterações casuais na luz emitida pelo disco.

Este é o primeiro exemplo inequívoco de um comportamento periódico deste tipo numa galáxia ativa. As erupções periódicas recorrentes, como as de ASASSN-14ko, podem ser sinais de fenómenos cósmicos difíceis de observar que foram previamente previstos pela teoria.

“Saber a periodicidade deste fenómeno extragaláctico, conhecido como Old Faithful (Velho Fiel) permite-nos coordená-lo e estudá-lo em maior detalhe”, disse Payne.

ASASSN-14ko foi detetado pela primeira vez pelo levantamento ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae), uma rede global de 20 telescópios robóticos sediada na OSU (Ohio State University), em Columbus. Quando Payne examinou todos os dados obtidos pelo ASAS-SN sobre o fenómeno, notou uma série de 17 flares (erupções) regularmente espaçadas.

Com base nesta descoberta, os astrónomos previram que a galáxia sofreria outra explosão a 17 de maio do ano passado e orientaram instalações terrestres e espaciais para fazerem as devidas observações. Desde então, previram e testemunharam erupções a 7 de setembro e a 26 de dezembro.

“O ASAS-SN foi projetado para estudar a física do nosso Universo, procurando eventos transitórios e variáveis,” disse Holoien. “É extraordinário que o objeto luminoso que originalmente pensávamos ser uma explosão violenta de supernova – o que também seria interessante, mas bem mais comum – acabou por ser um evento cósmico há muito procurado.”

Swift e TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), capturam erupções de uma galáxia ativa. Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center.

O que causa, então, as repetidas erupções? A equipa considerou várias explicações possíveis, mas a mais provável é tratar-se de um evento parcial de perturbação de marés.

Os eventos de perturbação de marés (ou TDEs, de Tidal Disruption Events) ocorrem quando uma estrela se aproxima muito de um buraco negro supermassivo, que a rasga em pedaços. Parte do material é lançada para o espaço e o resto cai no buraco negro, formando, à medida que vai sendo consumido, um disco de gás quente e brilhante.

Neste caso, a estrela não é logo destruída pela interação com o buraco negro, mas vai sendo despedaçada lentamente durante cada órbita. As erupções ocorrem quando o material perdido em cada passagem – equivalente a três vezes a massa de Júpiter – cai em direção ao buraco negro.

Os astrónomos não sabem ao certo quanto tempo irão persistir estas erupções. A massa da estrela irá inevitavelmente esgotar-se, e embora se possa estimar a quantidade de massa que a estrela perde em cada órbita, não se sabe qual era a quantidade inicial. “Tencionamos continuar a prever e a observar estas explosões enquanto pudermos,” disse Benjamin Shappee, da UH Mānoa (e ex-aluno da Carnegie), coautor do estudo. “Esta descoberta rara pode revelar novos detalhes sobre a física dos buracos negros.”

Fonte da notícia: Carnegie Science

Tradução: Teresa Direitinho

 

In a case of cosmic mistaken identity, an international team of astronomers revealed that what they once thought was a supernova is actually periodic flaring from a galaxy where a supermassive black hole gives off bursts of energy every 114 days as it tears off chunks of an orbiting star.

Screenshot of the NASA-produced animation showing a giant star being slowly devoured as it orbits the galaxy’s central black hole. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center.

Six years after its initial discovery—reported in The Astronomer’s Telegram by Carnegie’s Thomas Holoien—the researchers, led by Anna Payne of University of Hawai’i at Mānoa, can now say that the phenomenon they observed, called ASASSN-14ko, is a periodically recurring flare from the center of a galaxy more than 570 million light-years away in the southern constellation Pictor. […] Read the original article at the Carnegie Science website.

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