ASASSN-14li - Buraco negro supermassivo destroça estrela
Imagem de raios-X do Chandra e imagem óticas do Hubble
Em 2014, uma poderosa explosão foi registrada pelos telescópios robóticos do projeto Pesquisa Automatizada All-Sky para Supernovas (ASAS-SN), baseados em terra e foram acompanhados por instrumentos que incluem o satélite Swift da NASA, na órbita terrestre.
Quando uma estrela chega tão perto de um buraco negro de tal forma que as forças de maré são maiores do que a sua própria gravidade, ela será dilacerada e causará um estouro de ruptura da maré estelar.
Observar um evento como este pode ajudar a descobrir uma grande número de buracos negros maciços e também podem permitir compreender como os jatos são lançados e os discos, em torno do buraco negro se formam.
Crédito da ilustração: NASA/CXC/M.Weiss
"A ilustração mostra a região em torno de um buraco negro supermassivo depois que uma estrela vagou muito perto e foi dilacerada por forças gravitacionais extremas. Alguns dos restos da estrela foram puxados para um disco brilhante de raios X, onde eles circundam o buraco negro antes de passar pelo " horizonte de eventos ", o limite além do qual nada, incluindo a luz, pode escapar.
O ponto alongado representa uma região brilhante no disco, que causa uma variação regular no brilho de raios-X da fonte, permitindo que a taxa de rotação do buraco negro seja estimada. A região curvada no canto superior esquerdo mostra onde a luz do outro lado do disco foi curvada sobre o topo do buraco negro.
Este evento foi detectado pela primeira vez por uma rede de telescópios ópticos chamada Survey All-Sky Automated for Supernovae (ASASSN) em novembro de 2014. Os astrônomos apelidaram a nova fonte de ASASSN14-li e traçaram o brilhante flash de luz para uma galáxia a 290 milhões de anos luz da Terra.
Eles também o identificaram como um evento de "ruptura das marés", em que um objeto cósmico é fragmentado por outro através da gravidade.
Os astrónomos usaram outros telescópios, incluindo vários telescópios de alta energia no espaço - o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, XMM-Newton da ESA e o observatório Neil Gehrels Swift da NASA - para estudar os raios X emitidos enquanto os restos de uma estrela caem em buraco negro no centro da galáxia.
A ruptura das marés em ASASSN-14li é intrigante porque permitiu aos astrônomos medir a taxa de rotação do buraco negro. Um buraco negro tem duas propriedades fundamentais: massa e rotação. Embora tenha sido relativamente fácil para os astrônomos determinar a massa de buracos negros, tem sido muito mais difícil obter medições precisas de seus spins.
Os destroços da estrela destruída deram aos astrônomos uma meio de obter a medida direta do giro do buraco negro no ASASSN-14li. Eles descobriram que o horizonte de eventos ao redor deste buraco negro tem cerca de 300 vezes o diâmetro da Terra, mas gira a cada dois minutos (em comparação com as 24 horas necessárias para completar uma rotação). Isso significa que o buraco negro está girando pelo menos a metade da velocidade da luz.
Os cientistas determinaram taxas de rotação para alguns buracos negros de massa estelar (aqueles que normalmente pesam entre 5 e 30 massas solares) em nossa galáxia Via Láctea, observando variações rápidas e regulares em seu brilho de raios-X. Alguns buracos negros supermassivos mostraram variações similares, mas eles só foram observados em alguns ciclos, em vez dos 300.000 ciclos vistos no ASASSN-14li. Com apenas alguns ciclos, a associação das variações com o giro do buraco negro não é segura.
Esses resultados provavelmente vão estimular os astrônomos a observarem futuros eventos de ruptura das marés por longos períodos para procurar variações similares e regulares em seu brilho de raios-X."
Para lembrar:
-O ASASSN14-li é um buraco negro supermassivo descoberto em uma galáxia localizada a uma distância de 290 milhões de anos-luz do nosso planeta;
- Ele possui um disco brilhante antes do horizonte de eventos onde circulam os restos da estrela;
- O horizonte de eventos em torno do ASASSN-14li é de cerca 300 vezes o diâmetro da Terra;
- Este buraco negro está girando a cerca da metade da velocidade da luz.
Fontes:
Observatório de Raios-X Chandra da NASA
Ilustração: NASA / CXC / M.Weiss; Raio X: NASA / CXC / MIT / D. Pasham et al:
Ótico: Telescópio Espacial Hubble / STScI / I. Arcavi
ASAS-SN / Universidade de Ohio - Departamento de Astronomia
Nota: O que é o ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae)?
É um "projeto de 'Pesquisa Automatizada All-Sky para Supernovas' (ASAS-SN), que inspeciona automaticamente todo o céu visível toda a noite até a 18a magnitude, mais de 50.000 vezes mais profundo do que o olho humano. Tal projeto tem a garantia de resultar em muitas descobertas importantes, algumas transformadoras para o campo da astrofísica. ASAS-SN atualmente consiste em 24 telescópios distribuídos em todo o mundo."
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