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| Esta imagem de luz visível da galáxia dos Fogos de Artifício (NGC 6946) vem do Digital Sky Survey e é coberta por dados do observatório NuSTAR (em azul e verde). Crédito: NASA / JPL-Caltech |
Pontos azul e verde brilhantes nesta imagem da galáxia dos Fogos de Artifício (NGC 6946) mostram a localização de fontes extremamente brilhantes de luz de raios-X capturadas pelo observatório espacial NuSTAR. Geradas por alguns dos processos mais energéticos do Universo, essas fontes de raios-X são raras em comparação com as muitas fontes de luz visíveis na imagem de fundo. Um novo estudo, publicado no Astrophysical Journal, oferece algumas explicações possíveis para o surgimento surpreendente da fonte verde perto do centro da galáxia, que apareceu e desapareceu em questão de semanas.
O objetivo principal das observações do NuSTAR era estudar a supernova que aparece como um ponto azul-esverdeado brilhante no canto superior direito. Esses eventos violentos podem brevemente produzir luz visível suficiente para ofuscar galáxias inteiras que consistem em bilhões de estrelas.
A bolha verde próximo ao centro da imagem não era visível durante a primeira observação do NuSTAR, mas estava brilhando forte no início de uma segunda observação 10 dias depois. O Observatório de Raios-X Chandra observou mais tarde que a fonte - conhecida como fonte de raios-X ultraluminosa, ou ULX (na sigla em inglês) - desapareceu rapidamente. O objeto já foi nomeado ULX-4 porque é o quarto ULX identificado nesta galáxia. Nenhuma luz visível foi detectada com a fonte de raios-X, um fato que provavelmente exclui a possibilidade de ser também uma supernova.
"Dez dias são um período muito curto para que um objeto tão brilhante apareça do nada", disse Hannah Earnshaw, pesquisadora de pós-doutorado da Caltech em Pasadena, Califórnia, e principal autora do novo estudo. "Normalmente, com o NuSTAR, observamos mudanças mais graduais ao longo do tempo, e muitas vezes não observamos uma fonte várias vezes em rápida sucessão. Nesse caso, tivemos a sorte de capturar uma fonte que muda extremamente rápido, o que é muito empolgante".
Possível buraco negro
O novo estudo explora a possibilidade de a luz vir de um buraco negro que consome outro objeto, como uma estrela. Se um objeto se aproximar demais de um buraco negro, a gravidade pode rasgá-lo, colocando os detritos em uma órbita próxima ao redor do buraco negro. O material na borda interna desse disco recém-formado começa a se mover tão rápido que aquece até milhões de graus e irradia raios-X. (Para comparação, a superfície do Sol é de cerca de 5.500 graus Celsius).
A maioria dos ULXs geralmente tem vida longa porque são criados por um objeto denso, como um buraco negro, que "se alimenta" da estrela por um longo período de tempo. Fontes de raios-X de vida curta ou "transitórias", como ULX-4, são muito mais raras; portanto, um único evento dramático - como um buraco negro que destrói rapidamente uma pequena estrela - também pode explicar a observação.
No entanto, o ULX-4 pode não ser um evento pontual, e os autores do artigo exploraram outras explicações em potencial para esse objeto. Uma possibilidade: a fonte do ULX-4 poderia ser uma estrela de nêutrons. Com aproximadamente a mesma massa do nosso sol, mas compactada em um objeto do tamanho de uma cidade grande, as estrelas de nêutrons podem, como buracos negros, atrair material e criar um disco de detritos que se move rapidamente. Isso também pode gerar fontes de raios X ultraluminosos de alimentação lenta, embora a luz seja produzida por processos ligeiramente diferentes dos ULXs criados por buracos negros.
Estrelas de nêutrons geram campos magnéticos tão fortes que podem criar "colunas" que canalizam o material para a superfície, gerando poderosos raios X no processo. Mas se a estrela de nêutrons gira especialmente rápido, esses campos magnéticos podem criar uma barreira, impossibilitando o material de alcançar a superfície da estrela. "Seria como tentar pular em um carrossel que gira a milhares de quilômetros por hora", disse Earnshaw.
O efeito de barreira impediria que a estrela fosse uma fonte brilhante de raios-X, exceto nos momentos em que a barreira magnética falhasse brevemente, permitindo que o material deslizasse e caísse na superfície da estrela de nêutrons. Essa poderia ser outra explicação possível para o aparecimento e desaparecimento repentinos de ULX-4. Se a mesma fonte surgisse novamente, poderia apoiar esta hipótese. "Este resultado é um passo para entender alguns dos casos mais raros e extremos em que a matéria se acumula em buracos negros ou estrelas de nêutrons", disse Earnshaw.
Fonte: PHYS.ORG
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