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Usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA , o XMM-Newton da ESA e outros telescópios, os astrônomos determinaram que um buraco negro gigante destruiu uma grande estrela e espalhou seu conteúdo no espaço, conforme descrito em nosso último comunicado à imprensa . Ao analisar os detalhes dos dados de raios-X , a equipe conseguiu estimar a quantidade relativa de nitrogênio em comparação com o carbono após esse ataque gravitacional. Esses elementos fornecem pistas valiosas para os pesquisadores sobre que tipo de estrela morreu.
A ilustração deste artista retrata o “evento de ruptura das marés” (TDE) chamado ASASSN-14li, que é o foco do estudo mais recente. Quando uma estrela se aproximou muito do buraco negro supermassivo do sistema, a forte gravidade separou a estrela. A impressão deste artista retrata as consequências dessa destruição. Depois que a estrela foi destruída, parte de seu gás (vermelho) ficou orbitando e caindo no buraco negro. Uma parte do gás foi levada pelo vento (azul).
Os cientistas usaram um espectro de raios-X – isto é, um gráfico do brilho dos raios-X comparado ao comprimento de onda – do Chandra e do XMM para sondar os elementos contidos neste vento. O espectro Chandra é mostrado na inserção, onde os dados são coloridos em azul (linhas irregulares) e as incertezas para cada ponto de dados são linhas verticais azuis. Um modelo do espectro é dado em vermelho, destacando a detecção de nitrogênio do mergulho no espectro e a não detecção de carbono da falta de mergulho.
A quantidade de nitrogênio e a quantidade máxima de carbono que pode escapar da detecção fornecem um valor mínimo para a proporção de nitrogênio para carbono que concorda com os dados. Este valor indica que a estrela fragmentada em ASASSN-14li tinha cerca de três vezes a massa do Sol. Isso a tornaria uma das maiores estrelas já conhecidas a ser devastada em um TDE.
ASASSN-14li foi descoberto pela primeira vez em novembro de 2014 por telescópios terrestres, quando se percebeu que este era o TDE mais próximo da Terra em cerca de uma década. Nos anos seguintes, muitos telescópios, incluindo o Chandra, observaram esse sistema.
Além do tamanho incomum da estrela destruída e da capacidade de conduzir análises forenses detalhadas, o ASASSN-14li também é empolgante por causa do que significa para estudos futuros. Os astrônomos observaram estrelas moderadamente massivas como a ASASSN-14li no aglomerado estelar que contém o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia. Portanto, a capacidade de estimar massas estelares de estrelas rompidas pela maré potencialmente dá aos astrônomos uma maneira de identificar a presença de aglomerados estelares em torno de buracos negros supermassivos em galáxias mais distantes.
Até este estudo havia uma forte possibilidade de que os elementos observados em raios-X pudessem ter vindo do gás liberado em erupções anteriores do buraco negro supermassivo. O padrão de elementos analisados aqui, no entanto, parece ter vindo de uma única estrela.
FONTES:
https://chandra.si.edu/photo/2023/tde/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ace03c
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