Cientistas da Universidade de Columbia (EUA) analisaram a imagem mais nítida até hoje. uma estrela entra em colapso em um buraco negrocomo afirmado no novo trabalho em Ciência'. Em 2014, um telescópio da NASA observou a luz infravermelha emitida por uma estrela massiva na Galáxia de Andrômeda tornando-se gradualmente mais brilhante. A estrela brilhou com maior intensidade com luz infravermelha por cerca de três anos antes de desaparecer rapidamente, deixando para trás uma camada de poeira. Embora o telescópio tenha registrado o fenômeno na época, os cientistas levaram anos para notá-lo.
Agora, uma nova equipa de investigação liderada por Kishalaya De, professor de astronomia na Universidade de Columbia, tem uma explicação para o que observaram: foi o colapso de uma estrela e a formação de um buraco negro, um evento que os astrónomos esperavam há décadas, mas para o qual não havia nenhuma evidência observacional convincente. Isso aconteceu porque estrela parece ter sofrido colapso direto, tornar-se um buraco negro sem primeiro explodir e se transformar em supernova, o que há muito se acredita ser a forma usual de as estrelas se transformarem em buracos negros. “Foi provavelmente a descoberta mais incrível da minha vida”, insiste De. “A evidência do desaparecimento da estrela estava nos arquivos do governo e ninguém notou isso durante anos, até que a descobrimos.”
A estrela, uma supergigante massiva e pobre em hidrogênio chamada M31-2014-DS1, estava em Galáxia de Andrômeda, a grande galáxia mais próxima da Via Láctea, localizada a aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz da Terra. Quando formada, a estrela pesava cerca de 13 vezes mais pesado que o Sol. Quando morreu, tinha cerca de cinco vezes a massa do Sol, tendo perdido grande parte da sua massa durante a sua vida devido aos ventos fortes. Ele detalhou que “o decaimento abrupto e prolongado desta estrela é muito incomum e sugere que não ocorreu uma supernova, fazendo com que o núcleo da estrela colapsasse diretamente em um buraco negro”.
“Durante muito tempo acreditou-se que estrelas com esta massa sempre explodiam como supernovas”, explica De. “O facto de isto não ter acontecido sugere que estrelas com a mesma massa podem ou não explodir com sucesso, talvez devido à forma como a gravidade, a pressão do gás e as poderosas ondas de choque interagem caoticamente entre si dentro da estrela moribunda.”
A forma como a estrela se tornou num buraco negro sugere que no final da sua vida o seu núcleo interno não foi ejetado numa explosão normal de supernova, mas sim experimentou um colapso interno completo. Quanto ao processo de colapso direto, ele pôde ser observado anteriormente, por volta de 2010, na galáxia NGC 6946, que fica cerca de 10 vezes mais distante desta estrela. No entanto, a sua natureza exacta tem sido confundida e debatida como foi 100 vezes mais fraco e não havia dados de tão alta qualidade.
“Sabíamos que os buracos negros deviam surgir das estrelas. Graças a estes dois novos desenvolvimentos podemos ver isso acontecendo e no processo, aprenda muito sobre como funciona o processo”, acrescenta Morgan MacLeod, professor de astronomia em Harvard (EUA) e coautor do artigo com De.
Os buracos negros foram teorizados pela primeira vez há mais de 50 anos e hoje conhecemos dezenas de tais buracos na nossa galáxia e centenas de fontes semelhantes descobertas através de observações da galáxia. ondas gravitacionais em um universo distante. No entanto, os cientistas ainda não têm um consenso claro sobre quais estrelas se tornam buracos negros e como esse processo se desenvolve. Esta descoberta fornece a visão mais clara sobre o assunto e sugere que este tipo de colapso estelar pode ocorrer com mais frequência do que se pensava anteriormente.
A equipe descobriu a estrela analisando dados arquivados da missão NEOWISE da NASA. Eles também usaram uma previsão da década de 1970 que sugeria que quando uma estrela entra em colapso total, ela deixará para trás brilho infravermelho fraco causado pelo último suspiro da estrela quando ela desfez suas camadas externas e ficou coberta de poeira.
Eles também conduziram o maior levantamento de fontes infravermelhas variáveis já realizado, rastreando todas as estrelas da Via Láctea e de outras galáxias locais em busca desses eventos, acabando por encontrar M31-2014-DS1. A análise subsequente mostrou que a estrela coincidia completamente com suas previsões. “Ao contrário da busca por supernovas, que é fácil porque supernova eclipsará toda a galáxia “Dentro de algumas semanas, será extremamente difícil encontrar estrelas individuais que desapareçam sem explodir”, acrescenta De.
“É chocante que uma estrela massiva praticamente tenha desaparecido (e morrido) sem uma explosão e que ninguém a tenha notado durante mais de cinco anos”, conclui De. “Isto tem realmente impacto na nossa compreensão do número de mortes em massa de estrelas no Universo. Isto indica que estas coisas podem ser acontece silenciosamente e é fácil passar despercebido.
