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Telescópio da NASA capta os primeiros momentos do 'despertar' de um buraco negro.

Pessoa a observar buraco negro numa tela grande com gráficos em monitores menores numa sala da NASA.

Através de um telescópio espacial, foi registado o aumento ótico mais precoce alguma vez observado numa erupção de um buraco negro, com uma precisão temporal sem precedentes.

As medições sugerem que a explosão começa nas proximidades do buraco negro e que só depois o disco mais externo se ilumina - alterando a forma como os cientistas encadeiam estas fases.

Um sistema de buraco negro desperta

No Setor 19 do TESS, imagens consecutivas apanharam a primeira subida ténue do sistema - numa altura em que a maioria dos astrónomos ainda nem tinha percebido que ele estava ativo.

Com base nesses dados, Alyana Jusino, do The City College of New York (CCNY), conseguiu fixar o início do evento em 26 de novembro de 2019.

The source was observed by NASA’s TESS as it entered an outburst, capturing the rise with high photometric precision and nearly uninterrupted 27-day coverage,” escreveu Jusino.

Este registo preenche uma lacuna importante: delimita a janela em que o gatilho ocorreu e reacende a pergunta sobre o local exato onde a erupção começou.

Cobertura contínua a partir do espaço

A NASA concebeu o TESS para procurar planetas em trânsito diante de estrelas brilhantes e próximas - não para seguir erupções de buracos negros.

Ainda assim, como o telescópio observa um setor durante cerca de 27 dias e recolhe imagens de campo total a cada 30 minutos, a monitorização é praticamente constante.

Em observatórios terrestres, perde-se tempo por causa do dia/noite, das condições meteorológicas e das trocas de instrumentação; já uma nave pode acompanhar a subida sem essas interrupções.

Essa diferença é mais crítica logo no arranque, quando bastam algumas horas em falta para baralhar a sequência real dos acontecimentos.

Uma erupção de dentro para fora

Os dados do TESS indicaram que a luz visível começou a aumentar no final de 26 de novembro de 2019 - antes das primeiras deteções a partir do solo, feitas pelo ATLAS.

Ao mesmo tempo, um sinal na International Space Station parece ter brilhado mais cedo, antecedendo a subida ótica observada pelo TESS.

Esta cronologia aponta para uma primeira instabilidade nas regiões centrais, onde o gás se desloca mais depressa e o aquecimento do disco é mais intenso.

Os astrónomos designam este cenário por inside-out outburst: um brilho que nasce perto do buraco negro e depois se propaga para fora ao longo do disco.

AT 2019wey: um sistema de buraco negro recém-identificado

O AT 2019wey é um sistema recém-detectado classificado como black hole X-ray binary, no qual um buraco negro arranca gás a uma estrela companheira.

Esse gás acumula-se num accretion disk, um anel quente de matéria em queda, antes de as zonas internas libertarem raios X.

Quando o escoamento muda de forma abrupta, o disco pode intensificar-se em vários comprimentos de onda quase em simultâneo - embora nem sempre pela mesma ordem.

É precisamente por isso que as primeiras horas são tão valiosas: a sequência de sinais denuncia que parte do sistema sofreu a alteração inicial.

Acompanhar os sinais de uma erupção do buraco negro

Em vez de disparar de imediato, a light curve (o registo de brilho ao longo do tempo) seguiu um padrão de 0.74.

Esse valor indica uma construção gradual do surto, em vez de um “ligar” repentino, reduzindo o leque de mecanismos plausíveis para o gatilho.

Como o TESS mediu a subida em intervalos de 30 minutos, a equipa conseguiu restringir o início a um intervalo temporal muito estreito.

Uma precisão deste nível torna as erupções iniciais menos difusas e transforma um único episódio numa prova física mais exigente.

Não foi encontrado um ritmo estável

Um estudo anterior tinha sugerido uma variação de 1.3 horas durante a fase de enfraquecimento do sistema, levantando a hipótese de um ciclo repetitivo.

A equipa de Jusino analisou, em vez disso, a fase de subida e não detetou nenhum sinal recorrente acima de cerca de 0.48 mJy - uma alteração de brilho muito pequena.

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

Por agora, a mensagem mais clara dos dados é o momento exato do início da subida, e não a existência de uma pulsação escondida dentro dela.

Onde o gatilho pode estar escondido

Há anos que os astrónomos discutem o que desencadeia estas erupções, porque a fase de arranque normalmente passa antes de os instrumentos começarem a observar.

A luz inicial permite distinguir entre causas no disco exterior e processos junto do buraco negro, onde a gravidade e o aquecimento dominam.

O AT 2019wey oferece essa separação de forma invulgarmente nítida, já que os raios X surgem primeiro e a luz ótica aparece depois.

Embora este padrão não encerre todas as discussões, reduz o espaço onde as teorias sobre o gatilho podem “esconder-se”.

Um pós-evento prolongado

O AT 2019wey não se comportou como um surto rápido seguido de desaparecimento, o que aumenta ainda mais o valor de se ter registado o seu arranque.

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

Este percurso longo dá aos astrónomos uma oportunidade rara de ligar a primeira subida à evolução complexa que se seguiu.

Também sugere a possibilidade de o processo que iniciou a erupção não ter consumido por completo o “combustível” armazenado no disco.

Os instantes mais precoces de uma erupção de buraco negro

Casos como este mostram por que motivo missões pensadas para exoplanetas acabam muitas vezes por funcionar como observatórios de uso geral, à medida que os dados se acumulam.

Um telescópio criado para detetar minúsculas quedas na luz das estrelas pode igualmente captar o primeiro aumento de brilho de estrelas, asteroides e sistemas binários.

Esse alcance adicional é crucial, porque os momentos mais reveladores da astronomia tendem a ser curtos, não planeados e fáceis de perder a partir da Terra.

Aqui, pelo contrário, o olhar contínuo do TESS registou os primeiros minutos claros de uma erupção de buraco negro - um dos registos mais precoces de que há memória.

Com mais missões de grande campo a observar sem interrupções, os astrónomos deverão apanhar mais erupções “à nascença” e testar se o AT 2019wey foi realmente um caso raro.

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