Em 7 de setembro de 2022, um telescópio automático captou um ponto resplandecente de luz azul cerca de 1.000 vezes mais brilhante do que uma supernova típica. A brilhante explosão azul durou apenas alguns dias antes de desaparecer, mas não antes de um sistema automatizado colocar os astrônomos em alerta.
O sistema designou o evento AT2022tsd, mas alguns pesquisadores passaram a chamar de “Diabo da Tasmânia”. Juntando-se a uma pequena lista de uma classe especial de objetos descobertos em 2018, conhecidos como transientes ópticos azuis rápidos luminosos (LFBOTs). Os astrônomos pensam que estas explosões são um tipo especial de supernova, mas também podem ser estrelas dilaceradas no intenso campo gravitacional que rodeia uma estrela de neutrões ou um buraco negro. O diabo, como dizem, está nos detalhes.
Embora a descoberta do Diabo da Tasmânia tenha sido uma surpresa bem-vinda, a verdadeira bomba veio 100 dias depois. Em dezembro daquele ano, Anna Ho da (Universidade Cornell) e colegas estavam revisando imagens de rotina que haviam monitorado o clarão desbotado quando, para sua perplexidade, encontraram uma explosão vermelha quase tão brilhante quanto a azul original, e na mesma posição no céu.
Procurando mais dados, tanto no arquivo como depois com novas observações, os astrônomos encontraram outra explosão – e depois outra, e outra. A energia de cada uma dessas explosões é equivalente à liberada pela explosão de uma estrela. No geral, pelo menos 14 explosões seguiram-se à primeira, relatou Ho e seus colegas na Nature, e é provável que tenham tido muitas outras.
“Um evento como este nunca foi testemunhado antes”, afirma Jeff Cooke, membro da equipa na (Universidade de Tecnologia de Swinburne e Centro de Excelência ARC em Descoberta de Ondas Gravitacionais, Austrália).
“Na verdade, as explosões ópticas que se seguem a um transitório explosivo como o Diabo da Tasmânia - com luminosidade semelhante à das supernovas, mas com duração apenas de um ou dois minutos - são uma descoberta completamente nova (e inesperada),” concorda Ashley Chrimes (ESA), que não estava envolvido com o estudo.
O Zwicky Transient Facility usa o Telescópio Samuel Oschin de 48 polegadas e uma câmera CCD que cobre 47 graus quadrados completos com cada imagem para escanear todo o céu noturno visível do Observatório Palomar, na Califórnia, aproximadamente a cada dois dias. Algoritmos de aprendizado de máquina vasculham os dados em busca de novos pontos de luz que aparecem, desaparecem ou se movem entre as imagens.
Zwicky detectou o desvanecimento rápido do Diabo da Tasmânia a cerca de um segundo de arco de uma galáxia a 3 bilhões de anos-luz de distância. Esse alinhamento foi uma sorte para os astrônomos, uma vez que confere uma distância à erupção que de outra forma seria desconhecida.
Observações de acompanhamento mostraram que, embora a luz azul desaparecesse rapidamente, a fonte também emitia emissões brilhantes de rádio e raios X durante semanas. Embora a luz azul inicial fosse provavelmente de natureza térmica, o que significa que vem do calor da explosão, as ondas de rádio e os raios X, bem como as subsequentes explosões de cor vermelha, provavelmente não vêm do calor, mas de outra coisa. Muito provavelmente, a emissão vem de elétrons velozes girando em torno de fortes campos magnéticos.
Na verdade, as erupções subsequentes aumentaram o brilho e desapareceram tão rapidamente – em questão de minutos, no máximo, e algumas erupções duram apenas 20 segundos – que qualquer fonte de onde elas venham é correspondentemente pequena. (Uma fonte só pode aumentar de brilho ou desvanecer-se tão rapidamente quanto a luz consegue atravessá-la, pelo que mudanças rápidas indicam um tamanho menor.) A fonte das explosões não tem mais de 10 vezes a largura do Sol, descobriu a equipe de Ho.
A natureza da emissão, juntamente com o pequeno tamanho e as energias extremas, sugerem que as explosões vêm de um jato que escapa da gravidade de um buraco negro ou estrela de nêutrons a velocidades próximas à da luz.
“O resultado apoia teorias para LFBOTs que envolvem uma estrela de nêutrons ou um buraco negro acumulando massa – não apenas inicialmente (causando a explosão) – mas também em um nível mais baixo por muitos meses ou mesmo anos depois”, diz Chrimes.
Isso ainda deixa muitas possibilidades para o que causa os LFBOTs. Ho e seus colegas consideram três cenários prováveis: o colapso de uma estrela supergigante, a fusão de uma estrela massiva com uma estrela de nêutrons ou buraco negro, ou a refeição de anã branca de um buraco negro centenas ou milhares de vezes maior que o Sol. Todos esses três cenários poderiam produzir um jato rápido de material escapando.