Prepare-se para um espetáculo cósmico sem igual: Cientistas testemunharam uma estrela semelhante ao nosso Sol ser transformada em ‘espaguete estelar’ ao ser engolida por um buraco negro supermassivo. Não, não é ficção científica, é o Universo em seu modo mais dramático — e deliciosamente estranho!
A espaguetificação: quando estrelas viram fiozinho (cósmico)
Em 2019, um grupo de astrônomos da Universidade da Califórnia em Berkeley teve a sorte — e a tecnologia — de observar um fenômeno digno dos melhores filmes de ficção científica: uma estrela, a ‘apenas’ 215 milhões de anos-luz da Terra, foi tragada por um buraco negro cerca de um milhão de vezes mais massivo do que ela. O processo, chamado de spaghettificação, é quando um corpo é esticado e estirado em filamentos longos e finos pelas forças gravitacionais extremas. Sim, imagine o que aconteceria se um buraco negro resolvesse brincar de chef italiano com matéria estelar!
Nesse evento cataclísmico, um grande volume do material da estrela foi lançado a velocidades de até 10 mil km/s. O resultado? A formação de uma nuvem esférica de gás ao redor do buraco negro, bloqueando a maior parte das emissões de alta energia – como raios X – que teoricamente deveriam escapar do ‘banquete’.
O mistério dos raios X desaparecidos (e o papel das nuvens cósmicas)
Até então, astrônomos já haviam observado dezenas de eventos semelhantes, mas sempre se perguntavam: “Onde estão os raios X? Cadê aquele show energético de alta voltagem esperado?” Agora, o mistério foi desvendado. As radiações de alta energia produzidas nesse tipo de evento estavam ali, mas mascaradas: os ventos poderosos do buraco negro sopram o gás para longe e este gás acaba bloqueando quase tudo, escondendo os raios X dos olhos dos telescópios da Terra.
- Grande parte da matéria estelar não caiu no buraco negro, mas foi expulsa.
- A nuvem de gás criada é tão densa que oculta os sinais mais energéticos do processo.
- Antes, acreditava-se que os restos da estrela formariam um disco excêntrico e assimétrico (bem bagunçado!), mas não foi o que se viu.
Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram deduzir a forma dessa nuvem de gás ao redor de uma estrela espaguetificada pelas marés gravitacionais. O professor Alex Filippenko, da equipe, até destacou esse feito inédito.
Luz, polarização e o telescópio Shane
As observações, feitas com o telescópio Shane do Observatório Lick na Califórnia — equipado com o espectrógrafo Kast — mediram algo essencial: a polarização da luz. Pareceu grego? Calma: luz polarizada é quando a vibração do campo elétrico segue só uma direção, algo que ocorre ao bater e dispersar elétrons nas nuvens de gás ao redor do buraco negro. Se a nuvem fosse um disco assimétrico, a polarização seria alta. Mas nos dados, ela era nula durante o auge do brilho visível, indicando que a nuvem era esférica! Como se o buraco negro tivesse assoprado um balão de gás cósmico ao redor do que restou da estrela.
- Os cientistas calcularam que essa “fotosfera” tinha raio de aproximadamente 100 unidades astronômicas — para referência, 100 vezes a distância da Terra ao Sol!
- Esse raio é muito maior que o chamado raio de maré (aprox. 1 UA) e o de termalização (aprox. 30 UA).
Uma segunda rodada de observações em novembro de 2019 trouxe um novo detalhe: a luz estava levemente polarizada (cerca de 1%), sugerindo que a fotosfera recuou, revelando uma estrutura de gás assimétrica ao redor do buraco negro. Um verdadeiro striptease cósmico e, segundo os pesquisadores, a primeira vez que tal evolução espectropolarimétrica é relatada em eventos desse tipo.
O que aprendemos com tudo isso?
O disco de acreção do buraco negro é quente o suficiente para emitir muita luz em raios X, mas antes que ela chegue até nós, precisa atravessar aquela nuvem de gás — e, como um filtro cósmico, perde energia e vira luz ultravioleta e óptica. Foi a análise da polarização dessa luz que permitiu deduzir a geometria da nuvem, e até inferir algumas coisas sobre o disco de acreção em torno do buraco negro.
Como destacou Kishore Patra, primeiro autor do estudo, e Alex Filippenko, a análise de luz polarizada é hoje a única ferramenta capaz de destrinchar a estrutura desses eventos: eles estão tão longe que jamais conseguiremos fotografá-los em detalhe, pelo menos nos próximos milênios.
A lição cósmica? Fique esperto para os próximos capítulos do que a ciência (e, com licença, a ficção científica) tem a revelar. No Universo, até uma estrela pode virar prato de espaguete — mas comer, só o buraco negro mesmo!
