p Pops de azul e verde brilhantes nesta imagem da galáxia Fireworks (NGC 6946) mostram as localizações de fontes extremamente brilhantes de raios-X capturadas pelo observatório espacial NuSTAR da NASA. Gerado 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 aparecimento surpresa da fonte verde perto do centro da galáxia, que apareceu e desapareceu em questão de semanas. p O objetivo principal das observações do NuSTAR era estudar a supernova - a explosão de uma estrela muito mais massiva do que o nosso Sol - que aparece como um ponto azul-esverdeado brilhante no canto superior direito. Esses eventos violentos podem produzir brevemente luz visível o suficiente para ofuscar galáxias inteiras que consistem em bilhões de estrelas. Eles também geram muitos dos elementos químicos em nosso universo que são mais pesados ​​que o ferro.

p A mancha verde perto do fundo da galáxia não era visível durante a primeira observação do NuSTAR, mas estava brilhando no início de uma segunda observação 10 dias depois. O Observatório de raios-X Chandra da NASA observou mais tarde que a fonte - conhecida como fonte de raios-X ultraluminosa, ou ULX — tinha desaparecido com a mesma rapidez. O objeto desde então foi denominado 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 que também seja uma supernova.

p "Dez dias é um período de tempo muito curto para que um objeto tão brilhante apareça, "disse Hannah Earnshaw, um pesquisador de pós-doutorado na Caltech em Pasadena, Califórnia, e autor principal do novo estudo. "Normalmente com NuSTAR, observamos mudanças mais graduais ao longo do tempo, e não costumamos observar uma fonte várias vezes em rápida sucessão. Neste caso, tivemos a sorte de detectar uma mudança de fonte extremamente rápida, o que é muito emocionante. "

p Possível buraco negro

p O novo estudo explora a possibilidade de que a luz veio de um buraco negro consumindo outro objeto, como uma estrela. Se um objeto fica muito perto de um buraco negro, a gravidade pode separar esse objeto, trazendo os destroços em uma órbita próxima ao 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. (A superfície do Sol, por comparação, é cerca de 10, 000 graus Fahrenheit, ou 5, 500 graus Celsius.)

p A maioria dos ULXs têm vida longa porque são criados por um objeto denso, como um buraco negro, que "se alimenta" da estrela por um longo período de tempo. De curta duração, ou "transitório, "Fontes de raios-X como ULX-4 são muito mais raras, portanto, um único evento dramático - como um buraco negro destruindo rapidamente uma pequena estrela - pode explicar a observação.

p Contudo, ULX-4 pode não ser um evento único, e os autores do artigo exploraram outras explicações potenciais para este objeto. Uma possibilidade:a fonte de ULX-4 pode ser uma estrela de nêutrons. Estrelas de nêutrons são objetos extremamente densos formados a partir da explosão de uma estrela que não tinha massa suficiente para formar um buraco negro. Com aproximadamente a mesma massa do nosso Sol, mas compactado em um objeto do tamanho de uma grande cidade, estrelas de nêutrons podem, como buracos negros, desenhe o material e crie um disco de detritos em movimento rápido. Eles também podem gerar fontes de raios-X ultraluminosos de alimentação lenta, embora a luz de raios-X seja produzida por meio de processos ligeiramente diferentes dos ULXs criados por buracos negros.

p Estrelas de nêutrons geram campos magnéticos tão fortes que podem criar "colunas" que canalizam o material para a superfície, gerando raios X poderosos no processo. Mas se a estrela de nêutrons girar especialmente rápido, esses campos magnéticos podem criar uma barreira, tornando impossível que o material alcance a superfície da estrela.

p "Seria como tentar pular em um carrossel que gira a milhares de quilômetros por hora, "disse Earnshaw.

p O efeito de barreira impediria que a estrela fosse uma fonte brilhante de raios-X, exceto nos momentos em que a barreira magnética pudesse oscilar brevemente, permitindo que o material deslize e caia na superfície da estrela de nêutrons. Esta poderia ser outra explicação possível para o súbito aparecimento e desaparecimento do ULX-4. Se a mesma fonte acender novamente, pode apoiar essa hipótese.

p "Este resultado é um passo para a compreensão de alguns dos casos mais raros e extremos em que a matéria se acumula em buracos negros ou estrelas de nêutrons, "Earnshaw disse.