Os astrofísicos descobriram mudanças no brilho da luz observada nos arredores de um dos buracos negros mais próximos de nós, localizado a uma distância de 9600 anos-luz da Terra.
Os cientistas estavam interessados no sistema estelar binário MAXI J1820+070, descoberto pelo telescópio japonês de raios-X a bordo da Estação Espacial Internacional em 2018. Como regra, esses sistemas binários contêm uma estrela de baixa massa, semelhante ao nosso Sol, e um objeto muito mais compacto - pode ser uma anã branca, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. O MAXI J1820+070 contém um buraco negro com pelo menos 8 vezes a massa do nosso Sol.
A curva de luz analisada pelos cientistas foi obtida por astro amadores durante quase um ano de observações ao redor do mundo. A estrela em MAXI J1820+070 é uma das três estrelas de raios-X mais brilhantes já observadas. Isso ocorre não apenas porque está extremamente próximo da Terra, mas também porque está localizado com sucesso fora do plano da nossa Via Láctea. Como permaneceu brilhante por muitos meses, um grande número de pessoas pôde observá-lo.
Mas quase 3 meses após o início da erupção, algo inesperado aconteceu - a curva de luz parecia sofrer uma enorme modulação com um período de cerca de 17 horas - uma duplicação de brilho foi observada no pico. Ao mesmo tempo, não houve alterações na faixa de raios-X. Embora pequenas modulações visíveis quase periódicas tenham sido observadas no passado durante outras explosões de raios-X, nada parecido com isso foi observado antes. O que causou tal comportamento incomum?
O material da estrela é puxado pelo objeto compacto para o disco de acreção de gás espiral ao seu redor. As explosões ocorrem quando o material no disco aquece, se acumula em um buraco negro e libera enormes quantidades de energia antes de cruzar o horizonte de eventos. Esse processo é caótico e altamente variável, com escalas de tempo variando de milissegundos a meses.
Quando um enorme raio-X sai de um buraco negro muito próximo e irradia a matéria circundante, em particular o disco de acreção, aquecendo-o a uma temperatura de cerca de 10 mil K, sua radiação está na faixa óptica, em particular, ver a luz emitida. É por isso que, quando a intensidade do flash de raios X diminui, a luz visível também diminui.
Só havia uma explicação possível: um enorme fluxo de radiação de raios X irradiava o disco de acreção e provocava sua distorção, o que proporcionava um forte aumento de área, fazendo com que o fluxo de luz também aumentasse. Esse comportamento foi observado antes em binários de raios-X com estrelas mais massivas, mas nunca em sistemas com um buraco negro e uma estrela de baixa massa.
Os astrofísicos conhecem várias dezenas de sistemas binários com buracos negros em nossa galáxia, com massas na faixa de 5 a 15 massas solares. Eles também crescem acumulando matéria.
Leia também:
- O buraco negro "Unicórnio" pode ser o menor e mais próximo da Terra
- O buraco negro de repente escureceu, e ninguém sabe por quê