Os buracos negros não são os aspiradores silenciosos da ficção científica. Eles são bagunçados. Violentamente.
Os astrónomos que utilizaram o Very Large Telescope (VLT) capturaram um raro vislumbre deste caos. O objeto é o Swift J1727.8-1613, um sistema localizado a cerca de 8.800 anos-luz da Terra. Este buraco negro específico passou por um frenesi em 2023. Tornou-se uma das fontes de raios X mais brilhantes visíveis em nosso planeta.
Mas aqui está a reviravolta. O resultado não foi tranquilo. Estava ventando muito.
Por que os buracos negros são comedores menos eficientes do que pensávamos
A suposição comum é que os buracos negros são poços sem fundo. A matéria entra. A luz se apaga. Game Over.
Os dados do Swift J1727.8–1613 discordam.
Uma equipe liderada por Noel Castro Segura, da Universidade de Warwick, observou este buraco negro despir uma estrela companheira. Eles esperavam ver tudo sugado para o horizonte de eventos. Em vez disso, eles viram um sistema digestivo complexo em ação. Algum material foi comido. Muito disso foi lançado de volta ao espaço em alta velocidade.
“O que estamos vendo é muito mais do que simplesmente engolir. A matéria entra, o sistema processa o material e uma quantidade surpreendente é expelida novamente.”
A equipe encontrou algo contra-intuitivo. As maiores saídas aconteceram quando a fome do buraco negro era na verdade menor do que se pensava anteriormente. É como se alguém terminasse uma refeição jogando metade da comida na parede.
Se os buracos negros não conseguem sequer manter as suas refeições, o que isso significa para a forma como as estrelas evoluem?
Observando a mudança do disco de recuperação ao longo do tempo
A maioria dos estudos analisa um único momento. Uma explosão. Um flash. Então eles desviam o olhar.
Segura e seus colegas não pararam. Eles observaram a mudança do sistema em tempo real. Eles assistiram ao “filme” de um buraco negro se alimentando.
Aqui está o que isso parece fisicamente:
1. Uma estrela chega muito perto.
2. A gravidade do buraco negro o despedaça.
3. A matéria estelar não cai diretamente. Ela tem momento angular.
4. Ele gira em torno de uma estrutura chamada disco de acreção.
O disco superaquece. Ele brilha. As forças de fricção e de maré cozinham tudo.
À medida que o buraco negro lançava jatos de plasma, o próprio disco de acreção mudava de forma. Ele deformou. Ajustou-se. A ligação entre a matéria em queda e os jatos em erupção não é apenas causa e efeito. É um ciclo de feedback. O sistema fala consigo mesmo.
E quando o frenesi alimentar parou? Os ventos não pararam com isso.
O gás denso continuou a fluir. O buraco negro continuou perdendo massa. Os pesquisadores sugerem que a quantidade total de material jogado de volta ao espaço pode ser igual à quantidade realmente consumida. Metade da refeição perdida. Meio comido.
Como a ejeção a jato muda os modelos de evolução estelar
Não se trata apenas de um buraco negro. É sobre como calculamos o ciclo de vida de estrelas binárias nas galáxias.
Se metade da matéria for ejetada em vez de acumulada, então os buracos negros são muito menos eficientes no crescimento do que os nossos modelos atuais assumem. Isso muda a matemática. Isso muda os cronogramas.
Kyle Solomons, pesquisador de doutorado da Universidade da Cidade do Cabo que fez parte do estudo, destacou que normalmente assistimos apenas ao ato de abertura.
“Normalmente gravitamos em torno dos dramáticos fogos de artifício… mas nossas observações mostram que o final pode ser a parte intensa.”
A “indigestão cósmica” do Swift J1727.5–1613 fornece a imagem mais clara que já tivemos deste processo. Não se trata apenas da gravidade puxando as coisas. Trata-se da pressão empurrando as coisas para fora.
O buraco negro não apenas comeu. Ele engasgou. E cuspiu por toda a vizinhança.
Então, o que acontece com os detritos estelares ejetados? Forma novas estrelas? Ou simplesmente desaparece no vazio? Ainda não sabemos. Mas agora sabemos que o buraco negro tentou mantê-lo. Fracassado. E continuei tentando.
