Astrônomos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, utilizaram recentemente uma ferramenta automatizada, chamada de máquina de reverberação, que detectou oito fontes inéditas de ecos de buracos negros que estão presentes na Via Láctea. A pesquisa com os resultados da descoberta foi publicada na segunda-feira (2) no jornal científico Astrophysical Journal.
O estudo tinha como objetivo buscar sinais de raios-X emitidos por buracos negros na Via Láctea que pudessem ser convertidos em ondas audíveis na forma de ecos. Os sistemas analisados são constituídos por uma estrela orbitando e um buraco negro "engolindo" a matéria ao redor.
"Os buracos negros variam de cinco a 15 vezes a massa do Sol e estão todos em sistemas binários com estrelas normais, de baixa massa e semelhantes ao Sol", explicou Jingyi Wang, um dos autores do estudo, em comunicado.
Para obter o som audível, a máquina de reverberação combinou dados do telescópio de raios-X Neutron Star Interior Composition Explorer (Nicer), da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), que estava a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). Para analisar as informações, os astrônomos criaram um algoritmo. A partir disso, a tecnologia identificou 26 sistemas binários. Desse total, 10 estavam mais próximos e brilhantes o suficiente para que os pesquisadores pudessem diferenciar os ecos dos raios-X. O que surpreendeu os astrônomos é que oito deles ainda não eram conhecidos por emitir ecos.
Depois da fase de identificação, os pesquisadores executaram o algoritmo e conseguiram rastrear a mudança nos ecos de raios-X durante todos os estágios de explosão dos buracos. Nesta fase, a equipe percebeu que na primeira etapa o buraco negro passava por um estado "duro" em que acionava uma coroa de fótons de alta energia junto com um jato de partículas.
Na etapa seguinte, os astrônomos observaram que o buraco negro analisado alcançava um ponto no qual ele emitia um flash final de alta energia e, com isso, migrava para um estágio mais "suave", de mais baixa energia. Para os astrônomos, uma hipótese que explica este fenômeno é que o flash pode indicar que a coroa — região de plasma altamente energético — sofreu expansão e, com isso, houve a explosão de partículas, momentos antes da estrutura desaparecer.
Os astrônomos também perceberam que em todos os sistemas o comportamento observado era o mesmo: no estágio inicial, mais "duro" e que aconteceu por várias semanas, aconteceram atrasos de tempo curtos e rápidos, na ordem dos milissegundos. Já no período de transição para a fase "suave, de mais baixa energia, os atrasos aumentavam momentaneamente, indicando que a distância entre a coroa e o disco de acreção do buraco negro (estrutura formada por materiais difusos em movimento orbital ao redor de um corpo central) também aumentou.
Segundo os autores da pesquisa, a distância entre a coroa e o disco aumentou porque a coroa pode ter se expandido brevemente antes do buraco "engolir" a matéria presente. As descobertas poderão ajudar a compreender como buracos negros maiores e supermassivos no centro de uma galáxia podem ejetar partículas e, com isso, moldar a formação da galáxia.
