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Brilho Inesperado de Galáxia Revela Atividade de Buraco Negro em Tempo Real

No final de 2019, a até então discreta galáxia SDSS1335+0728 começou a brilhar como nunca antes. Para entender o porquê, astrônomos utilizaram dados de vários observatórios espaciais e terrestres, incluindo o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), para acompanhar a variação no brilho da galáxia. Em um estudo publicado hoje, os pesquisadores concluíram que estão testemunhando mudanças inéditas em uma galáxia – provavelmente resultado do súbito despertar do buraco negro massivo em seu núcleo. “Imagine observar uma galáxia distante por anos, sempre calma e inativa,” diz Paula Sánchez Sáez, astrônoma do ESO na Alemanha e autora principal do estudo aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics. “De repente, seu [núcleo] começa a mostrar mudanças dramáticas de brilho, diferentes de qualquer evento típico que já vimos.

” Foi o que aconteceu com a SDSS1335+0728, agora classificada como tendo um ‘núcleo ativo de galáxia’ (AGN) – uma região compacta brilhante alimentada por um buraco negro massivo – após um aumento dramático de brilho em dezembro de 2019. Alguns fenômenos, como explosões de supernovas ou eventos de disrupção de maré – quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro e é destruída – podem fazer galáxias brilharem repentinamente. Mas essas variações de brilho geralmente duram apenas algumas dezenas ou, no máximo, algumas centenas de dias. A SDSS continua a brilhar mais intensamente até hoje, mais de quatro anos após ser observada ‘ligando-se’. Além disso, as variações detectadas na galáxia, localizada a 300 milhões de anos-luz na constelação de Virgem, são diferentes de qualquer outra já observada, apontando para uma explicação diferente.

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A equipe tentou entender essas variações de brilho usando uma combinação de dados arquivados e novas observações de várias instalações, incluindo o instrumento X-shooter no VLT do ESO no Deserto do Atacama, no Chile. Comparando os dados coletados antes e depois de dezembro de 2019, descobriram que a SDSS está agora irradiando muito mais luz em comprimentos de onda ultravioleta, óptico e infravermelho. A galáxia também começou a emitir raios X em fevereiro de 2024. “Este comportamento é sem precedentes,” diz Sánchez Sáez, que também é afiliada ao Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) no Chile. “A opção mais tangível para explicar este fenômeno é que estamos vendo o [núcleo] da galáxia começando a mostrar (…) atividade,” diz a coautora Lorena Hernández García, do MAS e da Universidade de Valparaíso, no Chile.

“Se for assim, esta seria a primeira vez que vemos a ativação de um buraco negro massivo em tempo real.” Buracos negros massivos – com massas superiores a cem mil vezes a do nosso Sol – existem no centro da maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea. “Esses gigantes adormecidos geralmente estão inativos e não são visíveis diretamente,” explica o coautor Claudio Ricci, da Universidade Diego Portales, também no Chile. “No caso da SDSS1335+0728, pudemos observar o despertar do buraco negro massivo, [que] de repente começou a devorar o gás disponível ao seu redor, tornando-se muito brilhante.” “[Esse] processo (…) nunca foi observado antes,” diz Hernández García. Estudos anteriores relataram galáxias inativas tornando-se ativas após vários anos, mas esta é a primeira vez que o processo em si – o despertar do buraco negro – foi observado em tempo real. Ricci, que também é afiliado ao Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica na Universidade de Pequim, China, acrescenta:

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“Isso é algo que poderia acontecer também com o nosso próprio Sgr A*, o buraco negro massivo (…) localizado no centro de nossa galáxia,” mas não se sabe o quão provável isso é. Observações de acompanhamento ainda são necessárias para descartar explicações alternativas. Outra possibilidade é que estamos vendo um evento de disrupção de maré incomumente lento, ou até mesmo um novo fenômeno. Se for de fato um evento de disrupção de maré, este seria o mais longo e fraco já observado. “Independentemente da natureza das variações, [esta galáxia] fornece informações valiosas sobre como os buracos negros crescem e evoluem,” diz Sánchez Sáez. “Esperamos que instrumentos como [MUSE no VLT ou os do futuro Telescópio Extremamente Grande (ELT)] sejam fundamentais para entender [por que a galáxia está brilhando].”

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