Pesquisadores liderados pela Universidade de Warwick analisaram um episódio raro de atividade do sistema Swift J1727.8−1613 e concluíram que os buracos negros são capazes de ejetar uma quantidade substancial da matéria que absorvem. O trabalho baseou-se em observações feitas com o Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory.
As observações registraram detalhadamente um surto ocorrido em 2023, quando o sistema se tornou uma das fontes de radiação de raios-X mais brilhantes no céu. Os resultados, publicados na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society na quinta-feira (dia 30), mostram que, além da atração de gás de uma estrela vizinha, o buraco negro também devolve parte desse material ao espaço através de jatos e ventos, e esse comportamento persiste mesmo após a atividade diminuir para um nível muito baixo.
Buracos negros não funcionam como um «poço sem fundo»
Os buracos negros são tradicionalmente descritos como objetos que absorvem todos os corpos que se aproximam deles. No entanto, de acordo com os cientistas, o comportamento observado no sistema Swift J1727.8−1613 é muito mais complexo. O autor principal da pesquisa, Dr. Noel Castro Segura, pós-doutorando da Universidade de Warwick, observou que a matéria é capturada pelo sistema, passa por um processo interno e uma parte significativa dela é então expelida de volta. Para os cientistas, isso indica que esses objetos atuam mais como um «sistema digestivo cósmico» do que simplesmente como estruturas que acumulam matéria.
A equipe utilizou o instrumento X-Shooter, instalado no VLT, para registrar uma das sequências ópticas mais detalhadas obtidas durante tal surto. Em vez de analisar momentos isolados, os pesquisadores puderam rastrear as mudanças no sistema ao longo de diferentes fases de atividade. O sistema consiste em um buraco negro que atrai gás de uma estrela próxima, formando um disco de material superaquecido ao seu redor. Como o surto de 2023 foi observado quase em tempo real, foi possível rastrear a evolução desse processo com um nível de detalhe raramente alcançado. Durante esse período, os pesquisadores estabeleceram que, enquanto o buraco negro emitia um poderoso jato, o disco que o alimentava também sofria mudanças significativas. Essa interconexão fornece novas informações sobre como a matéria que cai no buraco negro está ligada ao material devolvido ao espaço.
Os ventos continuaram mesmo após a diminuição da atividade
O resultado mais surpreendente manifestou-se após o término da fase mais intensa do surto. Mesmo quando Swift J1727.8−1613 apresentava apenas cerca de um centésimo da atividade observada no pico, os pesquisadores encontraram evidências de que gás denso continuava a ser expelido do sistema. Os autores apontam que isso sugere que os buracos negros podem sustentar fluxos intensos de matéria por muito mais tempo do que se supunha anteriormente. Em alguns casos, o volume de material expelido para o espaço pode ser comparável ao volume que é efetivamente absorvido pelo próprio buraco negro.
Segundo o Dr. Noel Castro Segura, tal comportamento pode significar que os buracos negros são menos eficientes no consumo de matéria do que se pensava anteriormente, visto que uma parcela significativa da matéria capturada pode nunca atingir o objeto em si. O pesquisador Kyle Solomons, doutorando da Universidade do Cabo e participante da pesquisa, enfatizou que a fase final do surto também foi caracterizada por alta atividade. Ele observou que, mesmo com a redução da radiação de raios-X para uma fração do valor de pico, o sistema ainda possuía energia suficiente para gerar uma grande ejeção de gás. Os autores concluem que o rastreamento completo do ciclo de atividade de Swift J1727.8−1613 fornece uma das representações mais detalhadas de como os buracos negros capturam matéria, reagem a esse processo e influenciam o ambiente circundante.
