Quando as galáxias colidem, o resultado é espetacular. Embora esse tipo de evento ocorra apenas uma vez a cada poucos bilhões de anos (e leva milhões de anos para ser concluído), na verdade é bastante comum de uma perspectiva cosmológica. E, curiosamente, uma das consequências mais impressionantes - estrelas sendo destruídas por buracos negros supermassivos (SMBHs) - também é bastante comum.
Esse processo é conhecido na comunidade científica como canibalismo estelar ou Eventos de interrupção de marés (TDEs). Até recentemente, os astrônomos acreditavam que esse tipo de evento era muito raro. Mas, de acordo com um estudo pioneiro conduzido por cientistas da Universidade de Sheffield, é realmente 100 vezes mais provável do que os astrônomos suspeitavam anteriormente.
As EDTs foram propostas pela primeira vez em 1975 como uma consequência inevitável da presença de buracos negros no centro das galáxias. Quando uma estrela passa perto o suficiente para estar sujeita às forças de maré de uma SMBH, passa pelo que é conhecido como "spaghetification", onde o material é lentamente retirado e forma formas de cordas ao redor do buraco negro. O processo causa explosões dramáticas que podem ser bilhões de vezes mais brilhantes do que todas as estrelas da galáxia juntas.
Como a força gravitacional dos buracos negros é tão forte que até a luz não consegue escapar de suas superfícies (tornando-os invisíveis para instrumentos convencionais), os EDTs podem ser usados para localizar SMBHs no centro das galáxias e estudar como elas acumulam matéria. Anteriormente, os astrônomos se baseavam em pesquisas de grandes áreas para determinar a taxa na qual as TDEs acontecem e concluíram que elas ocorrem a uma taxa de uma vez a cada 10.000 a 100.000 anos por galáxia.
No entanto, usando o Telescópio William Herschel no Observatório Roque de los Muchachos, na ilha de La Palma, a equipe de cientistas - oriundos do Departamento de Física e Astronomia de Sheffield - conduziu uma pesquisa com 15 galáxias infravermelhas ultra-luminosas que estavam sendo submetidas a testes galácticos. colisões. Ao comparar informações sobre uma galáxia que haviam sido observadas duas vezes ao longo de um período de dez anos, elas notaram que uma TDE estava ocorrendo.
Suas descobertas foram detalhadas em um estudo intitulado "Um evento de perturbação das marés na galáxia infravermelha ultra luminosa F01004-2237", que apareceu recentemente na revista Natureza: Astronomia. Como o Dr. James Mullaney, professor de Astronomia em Sheffield e co-autor do estudo, disse em um comunicado de imprensa da Universidade:
"Cada uma dessas 15 galáxias está passando por uma" colisão cósmica "com uma galáxia vizinha. Nossas descobertas surpreendentes mostram que a taxa de TDEs aumenta drasticamente quando as galáxias colidem. Isso provavelmente se deve ao fato de as colisões levarem a um grande número de estrelas sendo formadas próximas aos buracos negros supermassivos centrais nas duas galáxias, à medida que se fundem. ”
A equipe de Sheffield observou pela primeira vez essas 15 galáxias em colisão em 2005 durante uma pesquisa anterior. No entanto, quando os observaram novamente em 2015, eles perceberam que uma das galáxias da amostra - F01004-2237 - parecia ter sofrido algumas alterações. A equipe consultou os dados do Telescópio Espacial Hubble e do Catalina Sky Survey - que monitora o brilho dos objetos astronômicos (principalmente NEOs) ao longo do tempo.
O que eles descobriram foi que o brilho do F01004-2237 - a cerca de 1,7 bilhão de anos-luz da Terra - mudou drasticamente. Normalmente, esses surtos seriam atribuídos a uma supernova ou matéria sendo acumulada em uma SMBH no centro (também conhecido como núcleo galáctico ativo). No entanto, a natureza desse surto (que mostrou linhas de emissão de hélio extraordinariamente fortes e amplas em seu espectro pós-surto) era mais consistente com um TDE.
A aparência de um evento desse tipo foi detectada durante uma repetição de observações espectroscópicas de uma amostra de 15 galáxias em um período de apenas 10 anos, sugerindo que a taxa na qual as TDEs acontecem era muito maior do que se pensava anteriormente - e com um fator de 100 não menos. . Como Clive Tadhunter, professor de Astrofísica da Universidade de Sheffield e principal autor do estudo, disse:
“Com base em nossos resultados para o F01004-2237, esperamos que os eventos da TDE se tornem comuns em nossa própria galáxia da Via Láctea quando ela se fundir à galáxia de Andrômeda, em cerca de 5 bilhões de anos. Olhando para o centro da Via Láctea no momento da fusão, veremos um surto aproximadamente a cada 10 a 100 anos. As labaredas seriam visíveis a olho nu e pareceriam muito mais brilhantes do que qualquer outra estrela ou planeta no céu noturno.
Enquanto isso, podemos esperar que as EDT sejam observadas em outras galáxias dentro de nossas próprias vidas. A última vez que esse evento foi testemunhado diretamente foi em 2015, quando a Pesquisa Automatizada All-Sky para Supernovas (também conhecida como ASAS-SN, ou Assassin) detectou um evento superlimunoso a quatro bilhões de anos-luz de distância - que as investigações seguintes revelaram uma estrela sendo engolida por uma SMBH giratória.
Naturalmente, as notícias sobre isso foram recebidas com um bom grau de entusiasmo da comunidade astronômica, uma vez que era um evento tão raro. Mas se os resultados deste estudo forem alguma indicação, os astrônomos devem perceber que muito mais estrelas são lentamente destruídas em um futuro não muito distante.
Com melhorias na instrumentação e instrumentos da próxima geração como o James Webb Telescope sendo implantados nos próximos anos, esses eventos raros e extremamente pitorescos podem ser uma experiência mais comum.
