O objeto cósmico mais brilhante desse tipo já detectado pode ter ajudado os astrônomos a resolver o mistério das poderosas explosões cósmicas azuis brilhantes.
No centro da descoberta está um sinal de um chamado Transitório Óptico Azul Rápido Luminoso (LFBOT), designado AT 2024wpp, detectado pela primeira vez em 2024. O sinal revelou a uma equipe de cientistas que os LFBOTs são o resultado de eventos extremos de interrupção de marés (TDEs), nos quais um buraco negro com uma massa até 100 vezes a do Sol, destrói completamente uma estrela companheira em questão de dias.
Os LFBOTs são assim chamados porque são incrivelmente brilhantes, visíveis a distâncias de até bilhões de anos-luzbrilhando com luz de alta energia que varia desde a extremidade azul da região óptica do espectro eletromagnético até os comprimentos de onda ultravioleta e de raios X, e dura apenas alguns dias. Embora o primeiro LFBOT tenha sido avistado em 2014, só quatro anos depois é que os astrónomos capturaram um com detalhes suficientes para analisar adequadamente.
Este evento de 2018 foi designado AT 2018cow, levando ao seu apelido de “A Vaca”, com LFBOT que se seguiu também recebendo apelidos zoológicos: o Coala (ZTF18abvkwla), o diabo da Tasmânia (AT 2022tsd) e o tentilhão (AT 2023fhn). AT 2024wpp ainda não tem apelido, mas o Wasp é uma aposta bastante boa.
Nenhum evento comum de interrupção de maré
Quando os pesquisadores avaliaram o AT 2024wpp, descobriram que ele emitia cerca de 100 vezes mais energia que uma supernova média, aparentemente descartando a explosão de estrelas como uma causa potencial. Na verdade, para produzir tanta energia, uma estrela em explosão teria de converter cerca de 10% da sua massa instantaneamente em energia através da relação energia/massa de Einstein E=mc^2 ao longo de apenas algumas semanas.
As observações da equipe, usando o observatório Gemini South, revelaram um excesso de luz infravermelha próxima da fonte do AT 2024wpp, algo visto apenas antes por volta do AT 2018cow, que não está associado a supernovas normais.
“A grande quantidade de energia irradiada por essas explosões é tão grande que não é possível alimentá-las com uma explosão estelar de colapso do núcleo – ou qualquer outro tipo de explosão estelar normal”, disse Natalie LeBaron, membro da equipe da Universidade da Califórnia, Berkeley. disse em um comunicado. “A principal mensagem do AT 2024wpp é que o modelo com o qual começamos está errado. Definitivamente não é apenas uma estrela em explosão.”
Os TDEs são ocorrências bastante comuns em todo o cosmos, acontecendo quando as estrelas se aventuram muito perto de buracos negros vorazes e ficam “espaguetificadas”. criando um macarrão de massa estelar que envolve o buraco negro culpado como linguine em um garfo. No entanto, nem todos os TDEs criam um LFBOT, então a questão é: o que há de tão especial nesses TDEs específicos?
A equipe teoriza que, no caso do TDE por trás do AT 2024wpp, o buraco negro vem se alimentando parasitamente de uma estrela companheira há muito tempo. Isso resultou no buraco negro completamente envolto em uma concha esférica de material. No entanto, esta concha está demasiado longe do buraco negro para ser devorada por ele.
No entanto, a estrela companheira eventualmente espirala perto o suficiente do buraco negro para ser espaguetificada pela sua imensa influência gravitacional. Isto resulta em novo material estelar colidindo com a matéria que o buraco negro tem roubado ao longo da história do sistema. Isso gerou raios X, ultravioleta e luz azul óptica, vista como AT 2024wpp. As ondas de rádio são geradas quando o material ao redor do buraco negro é canalizado para os seus pólos, onde é acelerado em cerca de 40%. a velocidade da luz e explodiram como jatos. A equipe estimou que a estrela destruída no evento que lançou AT 2024wpp tinha uma massa cerca de 10 vezes a do Sol e era uma estrela altamente evoluída perto do fim de sua vida, chamada de estrela Wolf-Rayet, explicando a fraca emissão de hidrogênio observada em torno de AT 2024wpp. Acredita-se que estrelas como esta sejam comuns em galáxias com formação estelar ativa, como aquela a 1,1 bilhão de anos-luz de distância de onde o AT 2024wpp entrou em erupção.
A pesquisa da equipe foi aceita para publicação no The Astrophysical Journal Letters e está atualmente disponível como um artigo de pré-revisão por pares em arXiv.
