Telescópio da NASA regista os primeiros momentos do “despertar” de um buraco negro.

Um telescópio espacial registou a mais precoce subida óptica de uma erupção de um buraco negro, com uma precisão de cronometragem sem precedentes.

As observações sugerem que o episódio começa junto do buraco negro e que o disco exterior só brilha mais tarde - alterando a forma como os cientistas ordenam estes acontecimentos.

Um sistema de buraco negro desperta

No Sector 19 do TESS, imagens consecutivas apanharam a primeira subida ténue do sistema - antes de a maioria dos astrónomos sequer saber que ele estava activo.

A partir dessas medições, Alyana Jusino, do The City College of New York (CCNY), fixou o início em 26 de Novembro de 2019.

“A fonte foi observada pelo TESS da NASA à medida que entrava numa erupção, captando a subida com elevada precisão fotométrica e uma cobertura de 27 dias quase ininterrupta”, escreveu Jusino.

Esse registo preenche uma lacuna decisiva, mostrando a janela do gatilho e levantando a questão de onde terá começado o clarão.

Cobertura contínua a partir do espaço com o TESS

A NASA concebeu o TESS para varrer o céu à procura de planetas a passar em frente de estrelas brilhantes e próximas, não para seguir erupções de buracos negros.

Como o telescópio observa um sector durante cerca de 27 dias e recolhe imagens de campo total a cada 30 minutos, praticamente nunca interrompe a monitorização.

Telescópios em Terra perdem tempo com a luz do dia, o mau tempo e mudanças de observatório, mas uma nave espacial consegue acompanhar uma subida sem essas quebras.

Essa diferença torna-se mais crítica no arranque, quando a ausência de poucas horas pode baralhar a sequência dos eventos.

Uma erupção de dentro para fora

O TESS indicou que a luz visível começou no final de 26 de Novembro de 2019, mais cedo do que as primeiras detecções a partir do solo feitas pelo ATLAS.

Um sinal na Estação Espacial Internacional parece ter aumentado de brilho ainda antes, antecedendo a subida óptica vista pelo TESS.

Esse encadeamento temporal sugere que a primeira instabilidade surgiu perto do centro, onde o gás se desloca mais depressa e aquece o disco com maior intensidade.

Os astrónomos chamam a isto uma erupção de dentro para fora, isto é, um aumento de brilho que começa perto do buraco negro e depois se propaga para fora através do disco.

Um sistema de buraco negro recentemente detectado: AT 2019wey

AT 2019wey é um sistema recentemente detectado, classificado como uma binária de raios X com buraco negro, na qual um buraco negro arranca gás a uma estrela companheira.

Esse gás acumula-se num disco de acreção, um anel quente de matéria em queda, antes de as regiões internas emitirem intensamente em raios X.

Quando o fluxo muda de forma súbita, o disco pode intensificar o brilho em vários comprimentos de onda ao mesmo tempo - embora não necessariamente pela mesma ordem.

Essas primeiras horas são tão importantes porque a sequência revela que parte do sistema mudou primeiro.

Ler os sinais de uma erupção

Em vez de disparar de imediato, a curva de luz - um registo do brilho ao longo do tempo - seguiu um padrão de 0.74.

Esse valor indica que o clarão se construiu de forma gradual, em vez de “ligar” de uma só vez, o que reduz o leque de gatilhos possíveis.

Como o TESS registou a subida a cada 30 minutos, a equipa conseguiu restringir o início a uma janela muito estreita.

Uma precisão assim torna as erupções iniciais menos difusas e transforma um único episódio num teste físico mais rigoroso.

Não foi encontrado um ritmo estável

Um estudo anterior sugeriu uma variação de 1.3-hour durante a fase de declínio do sistema, levantando a hipótese de um ciclo repetitivo.

A equipa de Jusino analisou antes a fase de subida e não encontrou qualquer sinal repetido acima de cerca de 0.48 mJy, uma alteração muito pequena de brilho.

Isto enfraquece a ideia de um ritmo curto e estável e faz com que a sugestão anterior pareça mais uma flutuação passageira.

Por agora, a mensagem mais clara nos dados é a cronologia da subida, e não um pulso oculto no seu interior.

Onde o gatilho pode estar escondido

Há anos que os astrónomos discutem o que dá início a estas erupções, porque a fase de arranque costuma passar antes de os instrumentos começarem a acompanhar o fenómeno.

A luz inicial permite distinguir causas no disco exterior de processos perto do buraco negro, onde a gravidade e o aquecimento são mais intensos.

AT 2019wey oferece essa separação de forma invulgarmente nítida, porque os raios X parecem surgir primeiro e a luz óptica vem depois.

Este padrão não encerra todas as controvérsias, mas estreita o espaço onde as teorias sobre o gatilho ainda podem esconder-se.

Um pós-efeito prolongado

AT 2019wey não se comportou como um clarão rápido seguido de esbatimento, o que torna ainda mais valioso o registo do seu início.

Uma actualização recente refere que a fonte se manteve brilhante durante anos, enfraqueceu por volta do final de 2025 e voltou a intensificar-se em 2026.

Esse arco longo dá aos astrónomos uma oportunidade rara de ligar a primeira subida à evolução turbulenta que se seguiu.

Também sugere a possibilidade de aquilo que iniciou a erupção não ter esgotado totalmente o “combustível” armazenado no disco.

Os primeiros instantes de uma erupção de buraco negro

Casos como este mostram porque missões de exoplanetas acabam muitas vezes por se tornar observatórios de uso geral à medida que os dados se acumulam.

Um telescópio pensado para detectar pequenas quebras na luz das estrelas também pode apanhar o primeiro aumento de brilho de estrelas, asteróides e binárias.

Esse alcance alargado é importante porque os momentos mais reveladores da astronomia são frequentemente breves, não planeados e fáceis de perder a partir da Terra.

Em contrapartida, a vigilância constante captou os primeiros minutos mais claros de uma erupção de buraco negro alguma vez registados.

Com mais missões de grande campo a observar de forma contínua, os astrónomos deverão detectar mais erupções desde o nascimento e testar se AT 2019wey foi, ou não, um caso raro.