Objeto cósmico 10 milhões de vezes mais brilhante que o Sol parece desafiar nossos modelos

Traduzido por Julio Batista
Original de Marianne Guenot para o Business Insider

A NASA tem rastreado as chamadas fontes ultraluminosas de raios-X, objetos que podem ser 10 milhões de vezes mais brilhantes que o Sol, para entender como elas funcionam. Esses objetos são impossíveis em teoria porque violariam o limite de Eddington, uma regra da astrofísica que determina que um objeto só pode ser tão brilhante antes de se desintegrar.

Um novo estudo confirma categoricamente que M82 X-2, a fonte ultraluminosa de raios-X a 12 milhões de anos-luz de distância, é tão brilhante quanto a observação anterior sugeria.

Objetos que luminosos deveriam afastar a matéria

O princípio por trás da regra de Arthur Eddington é simples. O brilho nesta escala viria apenas do material – como poeira estelar de restos de planetas em desintegração – que cai em direção a um objeto massivo, como um buraco negro ou uma estrela morta.

Ao ser puxado pela intensa gravidade do objeto, o material esquenta e irradia luz. Quanto mais matéria cai em direção ao objeto, mais brilhante ele fica. Mas há um porém.

Em um certo ponto, tanta matéria estaria sendo puxada para dentro que a radiação que está emitindo deveria ser capaz de sobrepujar o poder da gravidade do objeto massivo. Isso significa que, em algum momento, a radiação da matéria deve afastá-la e ela deve parar de ser puxada.

Mas se não estiver sendo puxada, a matéria não deveria estar irradiando, o que significa que o objeto não deveria ser tão brilhante. Daí o limite de Eddington.

M82 X-2 está beirando o impossível

Por causa do limite de Eddington, os cientistas questionaram se o brilho da fonte ultraluminosa foi realmente causado por enormes quantidades de material caindo nele.

Uma teoria, por exemplo, é que fortes ventos cósmicos concentraram todo o material em um cone. Nesta teoria, o cone estaria apontado para a Terra, o que criaria um feixe de luz que pareceria muito mais brilhante para nós do que se o material estivesse espalhado uniformemente ao redor da fonte ultraluminosa.

Mas um novo estudo olhando para M82 X-2, uma fonte ultraluminosa causada por uma estrela de nêutrons pulsante na galáxia Messier 82, desafiou a teoria do cone (uma estrela de nêutrons é um objeto superdenso deixado para trás quando uma estrela fica sem energia e morre).

A análise, publicada no The Astrophysical Journal em abril, descobriu que o M82 X-2 extraiu cerca de 9 bilhões de trilhões de toneladas de material por ano de uma estrela vizinha, ou cerca de 1,5 vez a massa da Terra, disse um comunicado da NASA.

Isso significa que o brilho desta fonte ultraluminosa é causado por quantidades de material que ultrapassam os limites estabelecidos.

Campos magnéticos superfortes podem esmagar átomos até a submissão

Dada esta informação, outra explicação tornou-se a principal teoria para explicar as fontes ultraluminosas. E é ainda mais bizarra.

Nesta teoria, campos magnéticos superfortes disparam da estrela de nêutrons. Eles seriam tão fortes que esmagariam os átomos da matéria caindo na estrela, transformando a forma desses átomos de uma esfera em uma corda alongada, disse o comunicado da NASA.

Nesse caso, a radiação proveniente desses átomos esmagados teria mais dificuldade em afastar a matéria, explicando por que tanta matéria poderia cair na estrela sem se desintegrar.

O problema é que nunca seremos capazes de testar essa teoria na Terra. Esses campos magnéticos teóricos teriam que ser tão fortes que nenhum ímã na Terra poderia reproduzi-los.

“Esta é a beleza da astronomia. Observando o céu, expandimos nossa capacidade de investigar como o Universo funciona. Por outro lado, não podemos realmente fazer experimentos para obter respostas rápidas”, disse Matteo Bachetti, autor do estudo e astrofísico Do Observatório Cagliari do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, disse no comunicado da NASA.

“Temos que esperar que o Universo nos mostre seus segredos”, disse ele.