Há cerca de quatro anos, uma equipa de astrónomos identificou, a grande distância, um buraco negro supermassivo (SMBH) a destruir e a engolir por completo uma estrela. A estrela aproximou-se demasiado e a gravidade extrema do SMBH impediu qualquer possibilidade de fuga, esticando-a e desfazendo-a num processo violento.
O fenómeno é conhecido como evento de disrupção de marés (TDE). O que torna este caso especialmente intrigante é que, passados quatro anos, a energia observada associada ao evento não só não diminuiu como continua a aumentar, em particular nas emissões de rádio.
O que é o TDE AT2018hyz e como foi detectado
Este TDE recebeu a designação AT2018hyz:
- AT significa transiente astronómico;
- 2018 corresponde ao ano em que foi anunciado pela primeira vez;
- hyz é um código sequencial atribuído nesse ano.
O AT2018hyz foi inicialmente observado em 2018 pelo Levantamento Automatizado de Todo o Céu para Supernovas (ASAS-SN). No entanto, apesar da detecção óptica, as emissões no rádio só surgiram (e foram confirmadas) mais tarde, em 2022, após várias tentativas anteriores sem sinal.
Novas observações: o aumento no rádio mantém-se durante anos
A subida prolongada das emissões foi detalhada num estudo recente publicado na Revista Astrofísica, com o título (traduzido) “Intensificação rápida e contínua no rádio do evento de disrupção de marés AT2018hyz”. A primeira autora é Yvette Cendes, professora auxiliar no Departamento de Física da Universidade do Oregon.
No trabalho, os autores descrevem um acompanhamento continuado no rádio e sublinham que a primeira detecção rádio ocorreu 972 dias após a disrupção, depois de múltiplas não-detecções em buscas anteriores. As medições mais recentes cobrem aproximadamente entre 1370 e 2160 dias após o evento, e as curvas de luz continuam a subir em todas as frequências analisadas durante esse intervalo.
Convém recordar a cronologia: em 2018, quando foi visto no óptico, o AT2018hyz parecia ser apenas mais um TDE. Só anos depois, ao voltar a observá-lo, Cendes verificou que o objecto estava a libertar grandes quantidades de energia sob a forma de ondas de rádio.
Em 2022, a equipa já tinha publicado um artigo sobre este comportamento estranho, salientando que uma subida tão acentuada não encaixa em cenários razoáveis em que o escoamento de matéria fosse lançado no momento exacto da disrupção - apontando, em vez disso, para um lançamento tardio.
Um facto desconcertante: hoje está cerca de 50 vezes mais brilhante
No novo estudo, os investigadores relatam que, nos anos entretanto decorridos, a emissão associada ao SMBH aumentou de forma marcada. Em termos práticos, a fonte no rádio está agora cerca de 50 vezes mais brilhante do que no momento em que foi detectada pela primeira vez nessa banda.
Duas hipóteses para explicar a luminosidade no rádio
Para interpretar esta evolução, o artigo discute dois cenários principais.
| Cenário | Ideia central | O que explicaria a subida tardia |
|---|---|---|
| Escoamento esférico atrasado | Um “sopro” aproximadamente esférico de material é lançado não no início, mas bem depois | O escoamento teria arrancado cerca de 620 dias após a disrupção, ou seja, com um atraso de aproximadamente 1,7 anos face à descoberta da emissão óptica |
| Jacto astrofísico fora do eixo | Um jacto relativista existe, mas está fortemente desalinhado da nossa linha de visão | No início, o brilho é reduzido pelo efeito de feixe relativista; mais tarde, quando o jacto desacelera e se alarga, a emissão no rádio dispara |
No caso do jacto fora do eixo, a explicação-chave é que, enquanto o jacto se mantiver muito rápido e estreito, a geometria e os efeitos relativistas fazem com que o sinal observado seja fraco. À medida que o jacto perde velocidade e se espalha, a emissão torna-se mais visível e cresce rapidamente.
O que poderá acontecer a seguir: pico previsto para 2027
De acordo com a análise apresentada, o fluxo de rádio proveniente do AT2018hyz deverá continuar a aumentar e atingir um máximo por volta de 2027.
A autora principal descreveu este comportamento como raro: é difícil encontrar exemplos de algo que suba de forma tão persistente durante um período tão longo.
Energia comparável a uma explosão de raios gama
Ao estimarem a potência total envolvida, os investigadores encontraram outra surpresa: a energia libertada é da mesma ordem de grandeza da energia típica de uma explosão de raios gama (ERG). Como as ERG estão entre os fenómenos mais luminosos e energéticos do Universo, isto coloca este SMBH entre os eventos mais intensos alguma vez observados.
Comparação cultural: a “Estrela da Morte” de Guerra das Estrelas
Numa comparação feita em tom leve, os autores recorreram a cálculos populares sobre a energia atribuída à Estrela da Morte, da saga Guerra das Estrelas. Com base nesses valores, estimaram que o AT2018hyz estará a emitir pelo menos um bilião de vezes mais energia do que uma Estrela da Morte totalmente operacional - podendo, no limite superior, chegar a 100 biliões de vezes mais do que essa arma fictícia.
Ainda assim, convém sublinhar uma limitação: estas estimativas são feitas a enormes distâncias e dependem de modelos. Só observações continuadas permitirão confirmar com rigor os valores e reduzir as incertezas.
Uma pergunta em aberto: haverá mais TDEs com “brilho tardio” no rádio?
A descoberta levanta um ponto essencial: será que outros buracos negros e outros TDEs também apresentam este tipo de radiação crescente anos depois? A resposta, por agora, é simples: não sabemos, em grande parte porque poucas equipas fizeram campanhas longas e sistemáticas com este objectivo.
Cendes também chamou a atenção para um factor prático: obter tempo de observação nos telescópios mais potentes do mundo é altamente competitivo. Agora que existe um caso claro de um SMBH com luminosidade fora do comum, propostas para procurar exemplos semelhantes passam a ter maior peso científico.
Não é o único caso com atraso no rádio, mas é extremo
O AT2018hyz não é o único TDE em que as emissões no rádio aparecem tardiamente. Porém, segundo os autores, a sua luminosidade destaca-se por ser invulgarmente elevada mesmo quando comparada com outros eventos do mesmo tipo que também exibem atraso.
O estudo conclui que o AT2018hyz é um TDE singular dentro do grupo de TDEs com rádio tardio e que observações futuras deverão permitir distinguir entre os cenários propostos (escoamento esférico atrasado vs. jacto relativista fora do eixo).
O que vem a seguir: seguir o AT2018hyz em várias frequências
A equipa planeia manter o acompanhamento do AT2018hyz ao longo do tempo e em múltiplas frequências. O objectivo é acompanhar a evolução do escoamento e caracterizar o meio circumnuclear - o ambiente de gás e material que rodeia o buraco negro - para perceber melhor como a matéria e a energia se propagam após a disrupção.
Porque é que o rádio é tão importante nestes casos (informação adicional)
Ao contrário do óptico, que pode dominar no início, o rádio é particularmente útil para rastrear como o material ejectado interage com o meio em redor do SMBH. Esse “choque” com o gás circundante pode revelar densidades, geometrias e tempos de injecção de energia que ficam escondidos noutras bandas.
Além disso, campanhas prolongadas como esta ajudam a evitar vieses observacionais: se muitos TDEs tiverem fases tardias no rádio, mas só forem observados nos primeiros meses, uma parte significativa da física destes eventos pode estar a ser sistematicamente ignorada.
Texto adaptado e reescrito a partir de um artigo originalmente publicado no Universo Hoje.
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