Um buraco negro supermassivo errante, deslocando-se para longe do centro de sua galáxia, pode ter revelado sua presença ao despedaçar uma estrela que passou perto demais.
Em junho de 2023, telescópios detectaram uma nova luz em uma galáxia distante. O brilho, batizado de TDE 2023mfm, aumentou e depois diminuiu ao longo das semanas. Os astrônomos prosseguiram com as observações usando vários instrumentos, entre eles o telescópio espacial Hubble, para entender o que havia provocado esse súbito aparecimento.
Seis etapas ilustradas da destruição de uma estrela por um buraco negro: passagem perto do buraco negro, alongamento, fragmentação, acúmulo de matéria e emissão de luz. Este desenho representa o evento AT2024tvd, distinto de TDE 2023mfm.
Ilustração: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford.
O cenário mais provável é o de uma estrela que passou perto demais de um buraco negro. Sua gravidade teria atraído com muito mais força a parte da estrela mais próxima dele, até despedaçá-la. Parte da matéria arrancada teria então girado ao redor do buraco negro enquanto se aquecia, produzindo uma luz intensa.
Mas o local de onde essa luz vinha surpreendeu os pesquisadores. Os buracos negros mais massivos geralmente se encontram no centro das galáxias. No entanto, esse fenômeno ocorreu a cerca de 3.500 anos-luz do centro da galáxia, em distância aparente no céu. Observações mais precisas confirmaram esse deslocamento.
Os astrônomos deduzem a provável presença de um buraco negro com algumas milhões de vezes a massa do Sol. Ele seria, portanto, muito mais massivo que um buraco negro formado pelo colapso de uma estrela, sem estar instalado no centro de sua galáxia.
De onde ele poderia ter vindo? Uma possibilidade é que tenha pertencido a uma pequena galáxia, absorvida no passado por uma maior. A maioria de suas estrelas teria sido dispersada durante esse encontro, mas seu buraco negro teria permanecido afastado do centro, talvez acompanhado por algumas estrelas.
As imagens captadas pelo Hubble fornecem uma pista: uma luz fraca continua visível no local do evento, muito tempo depois de seu brilho inicial. Ela poderia vir de um grupo de estrelas ao redor do buraco negro, ou até dos restos de sua antiga galáxia. As observações ainda não permitem decidir entre essas hipóteses.
Os pesquisadores também detectaram ondas de rádio que surgiram pelo menos um ano após o primeiro sinal luminoso. Elas podem ser produzidas por matéria projetada para o exterior depois da destruição da estrela. Novamente, sua origem exata ainda precisa ser verificada.
Esse buraco negro, portanto, não está necessariamente deixando sua galáxia: “errante” significa aqui que ele se encontra longe do centro dela. O estudo, publicado por enquanto como preprint, ainda precisa ser analisado por outros cientistas. Ele mostra sobretudo como o desaparecimento de uma estrela pode revelar um objeto que, de outra forma, seria quase invisível.