Uma equipa internacional de investigadores, que analisa décadas de observações provenientes de muitas fontes, incluindo o satélite Swift, descobriu uma fonte de luz fora do comum numa galáxia a cerca de 90 milhões de anos-luz de distância.

As curiosas propriedades do objecto convertem-no num bom candidato a um buraco negro de grande massa que foi ejectado da sua galáxia de origem após a fusão com outro buraco negro gigante. Mas os astrónomos ainda não podem descartar uma possibilidade alternativa. A fonte, de nome SDSS1133, pode ser o remanescente de uma estrela de enorme massa que sofreu erupção durante um período recorde de tempo antes de se destruir numa explosão de supernova.

"Com os dados que temos em mãos, ainda não podemos escolher entre estes dois cenários", disse o investigador Michael Koss, astrónomo da ETH Zurich, o Instituto Federal de Tecnologia da Suíça. "Uma descoberta interessante feita com Swift é que o brilho de SDSS1133 mudou pouco em luz óptica ou ultravioleta durante uma década, o que normalmente não se observa em remanescentes de supernova jovens."

Num estudo a publicar na edição de 21 de Novembro da Monthly Notices da Royal Astronomical Society, Koss e os seus colegas relatam que a fonte brilhou significativamente em luz visível durante os últimos seis meses, uma tendência que, se mantida, poderá reforçar o cenário de buraco negro. Para analisar o objecto em maior detalhe, a equipa está a planear observações em ultravioleta com o Cosmic Origins Spectrograph, espectrógrafo a bordo do telescópio espacial Hubble, em Outubro de 2015.

Seja o que for, SDSS1133 é persistente. A equipa foi capaz de detectá-lo em pesquisas astronómicas de há mais de 60 anos.

O objecto misterioso faz parte da galáxia anã Markarian 177, localizada na Caçarola, um conhecido padrão de estrelas dentro da constelação da Ursa Maior. Embora os buracos negros de grande massa se localizem geralmente nos centros galácticos, SDSS1133 está localizado a pelo menos 2600 anos-luz do núcleo da sua galáxia hospedeira.

Em Junho de 2013, os investigadores obtiveram imagens de alta resolução do objecto, no infravermelho próximo, usando o telescópio de 10 metros Keck II, no Observatório WM Keck, no Havai. Elas revelam que a região emissora de SDSS1133 tem menos de 40 anos-luz de diâmetro e que o centro de Markarian 177 mostra sinais de intensa formação de estrelas e outras características que indicam uma perturbação recente.

"Suspeitamos que estamos a ver os efeitos de uma fusão de duas pequenas galáxias e dos seus buracos negros centrais", disse a co-autora Laura Blecha, do Departamento de Astronomia da Universidade de Maryland e uma líder teórica na simulação do fenómeno dos "chutos" em buracos negros em fusão. "Os astrónomos que procuram buracos negros chutados, ou ejectados, têm sido incapazes de confirmar a sua detecção, de modo que encontrar apenas uma dessas fontes seria uma grande descoberta."

A colisão e fusão de duas galáxias altera as suas formas e resulta em novos episódios de formação de estrelas. Se cada galáxia possuir um buraco negro gigante central, estes irão formar um par binário no centro da galáxia resultante da fusão antes de eles próprios se fundirem.

A fusão de buracos negros liberta uma grande quantidade de energia na forma de radiação gravitacional, uma consequência da teoria da gravitação de Einstein. Ondas geradas por massas em aceleração propagam-se em todas as direcções no tecido do espaço-tempo. Se os dois buracos negros tiverem massas e spins iguais, a sua fusão emitirá ondas gravitacionais uniformes em todas as direcções. Porém, o mais provável é os buracos negros terem massas e spins diferentes, levando à emissão assimétrica de ondas gravitacionais que lançam o buraco negro em direcção oposta.

O chuto pode ser suficientemente forte para lançar o buraco negro para fora da sua galáxia, deixando-o para sempre à deriva no espaço intergaláctico. Mais especificamente, o pontapé levará o objecto para uma órbita alongada. Apesar de ter sido afastado, o buraco negro ejectado irá reter o gás quente preso à sua volta e continuará a brilhar à medida que se for movendo ao longo do seu novo caminho até que todo o gás seja consumido.

Se SDSS1133 não for um buraco negro, então pode ter sido um tipo muito raro de estrela, conhecido como Variável Luminosa Azul (LBV). Estas estrelas de grande massa sofrem erupções episódicas que lançam grandes quantidades de massa para o espaço muito antes de explodirem. Interpretado desta forma, SDSS1133 representaria o maior período de erupções LBV já observado, seguido por uma explosão final de supernova cuja luz terá chegado à Terra em 2001.

A comparação mais próxima na nossa galáxia é o enorme sistema binário Eta Carinae, que inclui uma LBV contendo cerca de 90 vezes a massa do Sol. Entre 1838 e 1845, o sistema passou por uma explosão que ejectou pelo menos 10 massas solares e o tornou na segunda estrela mais brilhante no céu. Depois seguiu-se uma erupção menor na década de 1890.

Neste cenário alternativo, SDSS1133 deve ter estado em erupção quase contínua desde pelo menos 1950 até 2001, quando atingiu o brilho máximo e se tornou numa supernova. A resolução espacial e a sensibilidade dos telescópios anteriores a 1950 não foram suficientes para detectar a fonte. Mas tratando-se de uma erupção LBV, o registo actual mostra que foi a maior e mais persistente já observada. Uma interacção entre o gás ejectado e a onda de choque da explosão poderia explicar o brilho constante do objecto no ultravioleta.

Quer se trate de um buraco negro de enorme massa ejectado ou da morte de uma estrela rara, a ideia de um objecto tão grande e tão cheio de energia movendo-se pelo espaço intergaláctico é, no mínimo, intrigante.

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=BwhUl1qvG4k
Zoom de Markarian 177 e SDSS1133 e comparação com a simulação de uma colisão de galáxias. Quando os buracos negros centrais das galáxias se combinam, um "chuto" lança o buraco negro resultante da fusão numa órbita ampla, levando-o para longe do núcleo da galáxia.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/content/goddard/nasas-swift-mission-probes-an-exotic-object/