Cientistas ouvem estrela "gritar" à medida que é devorada por buraco negro supermassivo dormente

Os astrofísicos detectaram, pela primeira vez, o sinal oscilante que anuncia os últimos suspiros de uma estrela vítima de um buraco negro supermassivo anteriormente dormente. Liderada por investigadores da Universidade do Michigan, EUA, a equipe documentou o evento com os telescópios de raios-X Suzaku e XMM-Newton. Estes instrumentos detectaram sinais semi-regulares na luz de uma galáxia a 3,9 bilhões de anos-luz na constelação de Dragão. Os sinais, cientificamente conhecidos como "oscilações quasiperiódicas," ocorreram firmemente a cada 200 segundos, mas ocasionalmente desapareciam. Tais sinais têm sido regularmente detectados em buracos negros menores e acredita-se expelirem material prestes a ser "sugado", explica Rubens Reis, pós-doutorado da Universidade e o autor principal do artigo publicado na revista Science Express. "Para que o buraco negro alimente uma estrela sendo despedaçada pela sua gravidade, os restos da estrela têm que formar um disco de acreção em torno do buraco negro," afirma Reis. "O disco aquece e conseguimos ver as emissões do disco muito perto do buraco negro em raios-X. À medida que esta matéria cai, oscila quasiperiodicamente e esse é o sinal que detectamos." "Podemos associar os sinais como o ouvir de um grito da estrela à medida que é devorada," acrescenta Jon Miller, professor de astronomia da Universidade do Michigan e co-autor do artigo. Os investigadores comparam o sinal com um som porque este repete-se a uma frequência característica, que dizem assemelhar-se com um Ré-sustenido ultra-baixo. Os cientistas foram capazes de "ver" este evento com o Telescópio Swift da NASA o ano passado, mas não conseguiram detectar as oscilações dessa vez. As oscilações foram documentadas em buracos negros de massa estelar com cerca de dez vezes a massa do Sol na nossa Via Láctea. Também foram observadas num buraco negro supermassivo no núcleo de uma galáxia ativa vizinha. Os cientistas nunca tinham identificado um sinal quasiperiódico de um núcleo galáctico latente que havia sido reativado, nem tinham observado um evento como este assim tão longe. "A nossa descoberta abre a possibilidade de estudar órbitas perto de buracos negros muito distantes, e pode tornar possível o estudo da relatividade geral sob condições extremas," afirma Miller. Para Reis, as descobertas confirmam a firmeza da física dos buracos negros. "Isto diz-nos que o mesmo fenômeno físico que observamos nos buracos negros de massa estelar é também observado nos buracos negros com um milhão de vezes a massa do Sol, e também em buracos negros previamente adormecidos," afirma. "Relaciona-se com a natureza invariante da física, o que acho muito bonito." Os investigadores detectaram a quasiperiodicidade nos sinais dos observatórios espaciais Suzaku da NASA e JAXA e do XMM-Newton da ESA. Para confirmar que o sinal não era apenas ruído, criaram um espectro de força dos sinais, que envolveu a contagem do número de fótons que os telescópios recebiam da fonte em função do tempo. É um modo de quantificar ligeiras flutuações na luz que não podiam de outro modo ser detectadas. O seu espectro de força confirmou a existência das oscilações quasiperiódicas no sinal. O evento foi originalmente detectado com o telescópio de raios-gama Swift da NASA.