O espaço está repleto de fenômenos extremos, mas o “diabo da Tasmânia” pode ser um dos eventos cósmicos mais estranhos e raros já observados.
Meses após os astrônomos testemunharem a explosão de uma estrela distante, eles avistaram algo que nunca viram antes: sinais energéticos de vida sendo liberados do cadáver estelar a cerca de 1 bilhão de anos-luz da Terra. Os flashes curtos e brilhantes eram tão poderosos quanto o evento original que causou a morte da estrela.
Os astrônomos apelidaram o objeto celeste de “diabo da Tasmânia” e o observaram explodindo repetidamente após sua detecção inicial em setembro de 2022. No entanto, a explosão estelar inicial que causou a morte da estrela não foi uma supernova típica, uma estrela que explode e ejeta a maior parte de sua massa antes de morrer. Em vez disso, foi um tipo raro de explosão chamado transiente óptico azul rápido e luminoso, ou LFBOT.
Os LFBOTs brilham intensamente na luz azul, atingindo o pico de brilho e desaparecendo em poucos dias, enquanto as supernovas podem levar semanas ou meses para se apagar. O primeiro LFBOT foi descoberto em 2018, e os astrônomos têm tentado determinar a causa desses eventos cataclísmicos raros desde então.
Mas o diabo da Tasmânia está revelando mais perguntas do que respostas com seu comportamento inesperado. Embora os LFBOTs sejam eventos incomuns, o diabo da Tasmânia é ainda mais estranho, levando os astrônomos a questionar os processos por trás das explosões repetitivas.
“Incrivelmente, em vez de desaparecer gradualmente como seria de se esperar, a fonte brilhou novamente brevemente — e de novo, e de novo”, disse a autora principal do estudo, Anna Y.Q. Ho, professora assistente de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade Cornell, em comunicado. “Os LFBOTs já são um tipo de evento estranho e exótico, então isso foi ainda mais estranho.”
As descobertas sobre a mais recente descoberta do LFBOT do diabo da Tasmânia, oficialmente rotulado como AT2022tsd e observado com 15 telescópios ao redor do mundo, foram publicadas na quarta-feira (15) na revista Nature.
“(LFBOTs) emitem mais energia do que uma galáxia inteira com centenas de bilhões de estrelas como o Sol. O mecanismo por trás dessa quantidade massiva de energia é desconhecido”, disse o coautor do estudo, Jeff Cooke, professor da Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália, e do Centro de Excelência para Descoberta de Ondas Gravitacionais ARC, em comunicado. “Mas, neste caso, depois do burst inicial e do fade, as explosões extremas continuaram acontecendo, ocorrendo muito rapidamente — em minutos, em vez de semanas a meses, como é o caso das supernovas.”
Rastreando o diabo da Tasmânia
Um software desenvolvido por Ho inicialmente detectou o evento. O software examina meio milhão de transientes detectados diariamente pela Zwicky Transient Facility na Califórnia, que faz varreduras no céu noturno. Ho e seus colaboradores em diferentes instituições continuaram a monitorar a explosão à medida que ela se desvanecia e revisaram as observações alguns meses depois. As imagens mostraram picos intensos de luz que logo desapareceram.
“Ninguém realmente sabia o que dizer”, disse Ho. “Nunca tínhamos visto nada assim antes — algo tão rápido e brilhante quanto a explosão original meses depois — em qualquer supernova ou FBOT (transiente óptico azul rápido). Nunca tínhamos visto isso, ponto, na astronomia.”
Para entender melhor as rápidas mudanças de luminosidade ocorrendo no diabo da Tasmânia, Ho e seus colegas entraram em contato com outros pesquisadores para comparar observações de vários telescópios.
Ao todo, os 15 observatórios, incluindo a câmera de alta velocidade ULTRASPEC montada no Telescópio Nacional Tailandês de 2,4 metros, rastrearam 14 pulsos de luz irregulares ao longo de 120 dias, o que provavelmente é apenas uma fração do número total de flashes liberados pelo LFBOT, disse Ho.
Alguns dos flashes duraram apenas dezenas de segundos, o que, para os astrônomos, sugere que a causa subjacente é um remanescente estelar formado pela explosão inicial — seja uma estrela de nêutrons densa ou um buraco negro.
“Isto resolve anos de debate sobre o que alimenta esse tipo de explosão e revela um método incomumente direto de estudar a atividade de cadáveres estelares”, disse Ho.
Qualquer um dos objetos provavelmente está acumulando grandes quantidades de matéria, o que alimenta os surtos subsequentes.
“Isto desafia os limites da física por causa de sua produção extrema de energia, mas também por causa dos surtos de curta duração”, disse Cooke. “A luz viaja a uma velocidade finita. Como tal, quão rápido uma fonte pode explodir e desaparecer limita o tamanho de uma fonte, o que significa que toda essa energia está sendo gerada a partir de uma fonte relativamente pequena.”
Se for um buraco negro, o objeto celeste pode estar ejetando jatos de material e lançando-os pelo espaço a quase a velocidade da luz.
Outra possibilidade é que a explosão inicial tenha sido desencadeada por um evento não convencional, como a fusão de uma estrela com um buraco negro, o que poderia apresentar “um canal completamente diferente para cataclismas cósmicos”, disse Ho.
A vida após a morte das estrelas
Estudar os LFBOTs pode revelar mais sobre a vida após a morte de uma estrela, em vez de apenas seu ciclo de vida que termina com uma explosão e um remanescente.
“Porque o cadáver não está apenas lá, ele está ativo e fazendo coisas que podemos detectar”, disse Ho. “Achamos que esses flashes podem estar vindo de um desses cadáveres recém-formados, o que nos dá uma maneira de estudar suas propriedades quando acabaram de ser formados.”
Os astrônomos continuarão a observar o céu em busca de LFBOTs para ver quão comuns eles são e descobrir mais de seus segredos.
“Esta descoberta nos ensina mais sobre as várias maneiras pelas quais as estrelas encerram suas vidas e sobre as excentricidades que habitam nosso Universo”, disse o coautor do estudo Vik Dhillon, professor do departamento de física e astronomia da Universidade de Sheffield, no Reino Unido, em comunicado.
