Por quase três décadas, o Observatório Chandra registrou silenciosamente uma faixa de energia que a maioria dos astrônomos ignorava por considerá-la fraca demais para importar. Foi a curiosidade de um único pesquisador — disposto a olhar onde outros não olhavam — que revelou 145 objetos cósmicos emitindo raios-X tão tênues que exigiram um novo nome: hipermoles. A descoberta, ancorada em dados coletados entre 1999 e 2017, pode iluminar mistérios antigos sobre a morte das estrelas, a origem das supernovas e a própria estrutura das galáxias.
Nasa descobre nova classe de objetos cósmicos em dados de 27 anos
Por que não olhar para o que ninguém mais olhava?
Mark
Como é possível que esses objetos tenham permanecido ocultos por 27 anos?
Mimi
Os dados estavam lá o tempo todo, mas ninguém estava procurando nessa faixa de energia. Os astrônomos descartavam os raios-X mais fracos porque os detectores não eram bem calibrados para capturá-los. Irwin simplesmente decidiu olhar para o que todos ignoravam.
Luke
Mas ele estava olhando para dados já coletados, certo? Não é como se o Chandra tivesse sido reprogramado. Ele sempre capturava esses raios-X hipermoles.
Mimi
Exatamente. A descoberta é mais sobre análise do que sobre observação nova. Irwin viu algo que estava ali o tempo todo.
Mark
E quanto à natureza desses 145 objetos? Sabemos o que eles são?
Mimi
Ainda não com certeza. Di Stefano acredita que muitos são anãs brancas resfriadas. Popov e Lipunova sugerem que alguns poderiam ser sistemas de dois buracos negros. Ambas as ideias ajudam a resolver mistérios diferentes.
Luke
Mas essas são hipóteses, não confirmações. Nenhuma delas foi testada diretamente ainda, certo?
Mimi
Correto. Lipunova menciona que seria preciso observar uma explosão de raios gama para confirmar o modelo dos buracos negros duplos. Isso seria extraordinário, mas ainda é especulativo.
Mark
Por que isso importa para o resto de nós?
Mimi
Se essas anãs brancas resfriadas existem em grande número, podem explicar por que vemos tantas supernovas do Tipo 1a. Essas explosões são como réguas cósmicas — usamos para medir o universo. Entender sua origem é fundamental.
Luke
Então estamos falando de uma descoberta que pode resolver um mistério de 30 anos, mas ainda precisamos de mais dados para confirmar qual teoria está correta.
Mimi
Sim. É por isso que a astrofísica é assim — você encontra algo inesperado e passa anos tentando entender o que encontrou.
El Pulso
- Uma faixa de energia descartada por décadas escondia uma população inteira de objetos cósmicos — 145 fontes que ninguém havia catalogado porque quase ninguém havia se dado ao trabalho de procurar.
- A descoberta perturba modelos estabelecidos: não há objetos conhecidos suficientes para explicar a frequência das supernovas do Tipo 1a, e esses emissores hipermoles podem ser exatamente a peça que faltava.
- Duas hipóteses concorrem para explicar o fenômeno — anãs brancas esfriadas à beira da explosão termonuclear, ou sistemas triplos com dois buracos negros acumulando matéria em discos de detritos ultraquentes.
- A confirmação definitiva pode vir de um evento espetacular: se dois buracos negros se fundirem em um desses sistemas, uma explosão de raios gama sinalizaria ao universo — e aos astrônomos — que o modelo está correto.
Por quase três décadas, o Observatório Chandra registrou silenciosamente uma faixa de energia que a maioria dos astrônomos ignorava por considerá-la fraca demais para importar. Foi a curiosidade de um único pesquisador — disposto a olhar onde outros não olhavam — que revelou 145 objetos cósmicos emitindo raios-X tão tênues que exigiram um novo nome: hipermoles. A descoberta, ancorada em dados coletados entre 1999 e 2017, pode iluminar mistérios antigos sobre a morte das estrelas, a origem das supernovas e a própria estrutura das galáxias.
Há 27 anos, o Observatório Chandra começou a mapear o cosmos em raios-X. Ninguém suspeitava que, enterrada nos arquivos, havia uma classe inteira de objetos esperando para ser encontrada.
Foi Jimmy Irwin, professor da Universidade do Alabama, quem fez a pergunta certa: por que não examinar os raios-X mais fracos, aqueles que os detectores mal captavam e que a maioria dos astrônomos simplesmente descartava? Quando seu aluno Mustafa Muhibullah vasculhou sistematicamente seis galáxias próximas nos dados coletados entre 1999 e 2017, surgiram 84 objetos desconhecidos. Ao ampliar a busca para mais quatro galáxias, o número chegou a 145. A emissão era tão tênue que os pesquisadores cunharam um novo termo: raios-X hipermoles.
Rosanne Di Stefano, do Centro de Astrofísica em Cambridge, tinha uma suspeita sobre a identidade desses objetos. Anãs brancas — núcleos colapsados de estrelas em fim de vida — que se expandissem e esfriassem migrariam para comprimentos de onda normalmente invisíveis, exceto por essa fraca assinatura em raios-X. Isso importa porque as supernovas do Tipo 1a, explosões usadas como réguas para medir distâncias cósmicas, carecem de precursores conhecidos em número suficiente. Uma população oculta de anãs brancas mais frias poderia preencher essa lacuna.
Outra hipótese, proposta por pesquisadores russos e alemães, é ainda mais dramática: sistemas estelares triplos onde dois buracos negros orbitam um ao outro. Matéria capturada de uma terceira estrela se acumularia num disco quente que brilha em ultravioleta extremo e raios-X hipermoles — e não nos raios-X duros que detectores convencionais esperariam ver. Se dois desses buracos negros se fundissem, a explosão de raios gama resultante seria a prova definitiva do modelo.
Por ora, os astrônomos têm 145 enigmas e várias teorias. O próximo capítulo depende de observações futuras — e talvez de um flash de luz vindo de um ponto inesperado do céu.
Há 27 anos, o Observatório de Raios X Chandra da Nasa começou a coletar dados do cosmos. Ninguém sabia que estava registrando uma classe inteira de objetos que permaneceria invisível até agora.
A descoberta começou com uma pergunta simples. Jimmy Irwin, professor de física e astronomia da Universidade do Alabama, estava examinando arquivos do Chandra coletados entre 1999 e 2017 quando decidiu fazer algo que quase ninguém fazia: olhar para os raios-X mais fracos. Os astrônomos costumavam descartar essa faixa de energia porque os detectores não capturavam bem os poucos fótons ali presentes. Irwin pensou diferente. "Por que não olhar?", ele se perguntou. A resposta o levaria a uma descoberta que pode ajudar a resolver alguns dos maiores mistérios do universo.
O que Irwin encontrou foram objetos que emitiam apenas a forma mais fraca de raios-X — tão fraca que os astrônomos criaram um novo termo para descrevê-la: hipermoles. Quando seu aluno de pós-graduação Mustafa Muhibullah começou a procurar sistematicamente por essas fontes em seis galáxias próximas, o resultado foi surpreendente: 84 objetos desconhecidos, quase todos invisíveis até então. Depois de examinar mais quatro galáxias, o número subiu para 145. "Não são excentricidades insignificantes e raras", disse Irwin. "São muito luminosos. São numerosos nas galáxias."
Mas o que são essas coisas? Rosanne Di Stefano, do Centro de Astrofísica em Cambridge, Massachusetts, tinha uma suspeita. Ela acreditava que muitos desses objetos poderiam ser anãs brancas — núcleos colapsados de estrelas que estão esgotando seu combustível. Se uma anã branca se expandisse e esfriasse, sua luz migraria para comprimentos de onda que normalmente permaneceriam invisíveis, exceto por essa fraca emissão de raios-X hipermoles. "Foi por isso que fiquei tão entusiasmada quando Jimmy me contou pela primeira vez, porque parecia que essa era uma classe de objetos que estava faltando", disse Di Stefano. A descoberta, publicada na revista Nature Astronomy, pode resolver dois mistérios astronômicos antigos.
O primeiro envolve as supernovas do Tipo 1a — explosões termonucleares que ocorrem quando uma anã branca acumula matéria de uma estrela companheira e ultrapassa um limite crítico. Essas explosões são tão uniformes que os astrônomos as usam como "velas padrão" para medir distâncias cósmicas. Mas há um problema: não há objetos suficientes conhecidos para explicar quantas supernovas do Tipo 1a realmente observamos. Uma população maior de anãs brancas mais frias e difíceis de detectar — exatamente o tipo que esses raios-X hipermoles poderiam revelar — poderia preencher essa lacuna.
O segundo mistério envolve como certos elementos se tornam ionizados em galáxias. Os raios-X hipermoles poderiam ser a chave para entender esse processo. Mas outras possibilidades também surgiram. Sergei Popov, do Instituto Astronômico Sternberg na Rússia, e Galina Lipunova, do Instituto Max Planck de Radioastronomia na Alemanha, sugeriram que alguns desses objetos poderiam ser sistemas estelares triplos onde dois buracos negros orbitam um ao outro. Se matéria de uma terceira estrela caísse em um único buraco negro, geraria raios-X duros que teriam sido facilmente detectados. Mas em um sistema de dois buracos negros, a matéria se acumularia em um disco quente de detritos que brilha em ultravioleta extremo e raios-X hipermoles — exatamente o que estamos vendo.
Testar essa hipótese seria extraordinário. Se dois buracos negros se fundissem, desencadeariam uma explosão de raios gama detectável. "Se uma dessas fontes desaparecesse e, em seu lugar, surgisse uma explosão de raios gama nesse ponto do céu, seria um acontecimento extraordinário para comprovar o modelo", disse Lipunova. Por enquanto, os astrônomos têm 145 objetos enigmáticos e várias teorias. O próximo capítulo será escrito quando observações futuras revelarem o que realmente está brilhando nessas energias fracas — e o que isso nos diz sobre como o universo funciona.
Citas Notables
Eles são muito luminosos. São numerosos nas galáxias.— Mustafa Muhibullah, pesquisador da Universidade do Alabama
Foi por isso que fiquei tão entusiasmada quando Jimmy me contou pela primeira vez, porque parecia que essa era uma classe de objetos que estava faltando.— Rosanne Di Stefano, Centro de Astrofísica em Cambridge
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