As estrelas são "destruídas" ou "sugadas" pelos buracos negros?

Se você gosta de buracos negros e acha esses objetos misteriosos, irá gostar dessa pesquisa feita por cientistas da Universidade do Texas e de Harvard, ambas dos Estados Unidos.

Essa impressão artística mostra uma estrela atravessando o evento de horizontes de um buraco negro supermassivo localizado no centro de uma galáxia. O buraco negro é tão grande e massivo que efeitos de maré na estrela são negligenciáveis, e a estrela é engolida pelo buraco. O efeito de lente gravitacional distorcendo a imagem da estrela não é mostrado aqui. Créditos: Mark A. Garlick/CfA

Esses astrônomos resolvam colocar em teste um princípio dos buracos negros, mostrando que a matéria é completamente varrida do Universo quando capturadas por eles, e assim mostrando mais uma vez que a Teoria da Relatividade de Geral de Albert Einstein está correta.

Muitos cientistas concordam com a existência dos horizontes de eventos, que são regiões do espaço de onde nada pode escapar, devido ao intenso campo gravitacional. De qualquer modo, a existência desses horizontes ainda não foi provada.

Os buracos negros supermassivos são creditados por existir no centro da maioria das galáxias. Mas alguns teóricos sugerem que exista algo mais lá - não um buraco negro, mas um objeto supermassivo tão estranho quanto, que de alguma forma conseguiu evitar o colapso gravitacional a uma singularidade rodeada por um horizonte de eventos.

Nesse caso, enquanto a singularidade não tem uma superfície, esse objeto não colapsado possui uma superfície sólida. Então, se uma estrela for atraída pelo buraco negro, ela irá se chocar com essa superfície e ser destruída.

A primeira numa sequência de duas impressões artísticas que mostram uma grande e massiva esfera no centro da galáxia, em vez de um buraco negro supermassivo. Aqui uma estrela se move em direção a ele e então é esmagada na superfície sólida da esfera, arremessando detritos. A colisão aquece o local do impacto. Créditos: Mark A. Garlick/CfA.

Os pesquisadores então colocaram essa ideia à prova. Eles analisaram o que um telescópio veria se uma estrela colidisse com um objeto supermassivo no centro de uma galáxia próxima: o gás da galáxia envolveria o objeto, fazendo com que ele brilhasse por meses ou até anos. Uma vez que ele sabiam para o que olhar, bastava saber quão frequentemente isso deveria ser observado no universo próximo, se a teoria da superfície sólida fosse verdadeira

Nessa segunda impressão artística, uma grande esfera no centro de uma galáxia é mostrada após uma estrela ter colidido com ela. Enormes quantidades de calor e um dramático aumento no brilho da esfera são gerados após o evento. A falta de observações de tais flares vindos do centro de galáxias significa que esse cenário hipotético pode ser praticamente descartado. Créditos: Mark A. Garlick/CfA.

Eles então pesquisaram um arquivo recente de observações de telescópio. Pan-STARRS, um telescópio de 1,8 metros de diâmetro no Havaí que recentemente completou uma pesquisa de metade do hemisfério norte celeste. O telescópio escaneou a área repetidamente durante um período de 3,5 anos, procurando por "transientes" - coisas que brilham por um instante e então apagam. O objetivo deles era procurar por transientes com a assinatura de luz esperada de uma estrela caindo num objeto supermassivo e se chocando com uma superfície dura.

"Dado o número de estrelas caindo em buracos negros e a densidade de buracos negros no universo próximo, nós calculamos quantos desses transientes o Pan-STARRS deveria ter observado durante um período de 3,5 anos. Desse modo, concluímos que ele deveria ter detectado 10 transientes, se a teoria da superfície sólida fosse verdadeira." disse Wenbin Lu, um aluno do professor de astrofísica Pawan Kumar, da Universidade do Texas.

Eles não encontraram nenhum.

"Com nosso trabalho concluímos que, provavelmente, todos buracos negros possuam um horizonte de eventos e aquele material simplesmente desaparece do universo observável quando caem neles", disse Ramesh Narayan, um teórico do Harvard Smithsonian Center of Astrophysics. "A Relatividade Geral passou por mais um teste".

Agora a equipe propõem incrementar o teste com um telescópio ainda maior: o Grande Telescópio de Levantamento Sinóptico de 8,4 metros (LSST, na sua sigla em inglês, que está sendo construído no Chile). Esse telescópio e outros irão fazer pesquisas do céu ao longo do tempo, procurando por transientes, mas com muito mais sensividade que o Pan-STARRS.

Fonte: Phys.org