Por anos, os buracos negros de massa intermediária foram tratados como personagens hipotéticos da astronomia: grandes demais para nascer do colapso de estrelas, pequenos demais para ocupar o centro das grandes galáxias. Agora, um estudo publicado na revista Nature Communications apresenta a evidência mais robusta até hoje de que eles existem — e podem ser flagrados quando “devoram” uma estrela.

O trabalho, liderado por Jialai Wang, Yongquan Xue e Ning Jiang, da University of Science and Technology of China (USTC), descreve a observação detalhada de um raro evento de ruptura por maré (tidal disruption event, ou TDE), registrado no centro de uma galáxia anã a cerca de 217 milhões de anos-luz da Terra. O fenômeno ocorre quando uma estrela passa perto demais de um buraco negro e é despedaçada pela força gravitacional extrema, liberando uma explosão de radiação detectável da Terra.

Batizado de AT 2018cqh, o evento chamou a atenção dos astrônomos por seu comportamento incomum. Diferentemente da maioria dos TDEs já observados, cuja emissão de raios X cresce e decai em poucos meses, esse objeto apresentou um aumento gradual de brilho por ao menos 550 dias, seguido de um platô estável de alta energia que persiste há mais de um ano.

“Esse tipo de evolução é difícil de explicar com buracos negros supermassivos ou estelares”, afirma Wang. “Os dados apontam para um buraco negro com massa entre 100 mil e 600 mil vezes a do Sol, exatamente a faixa esperada para um buraco negro de massa intermediária.”

Na hierarquia conhecida, buracos negros estelares têm até algumas dezenas de massas solares, enquanto os supermassivos — como o do centro da Via Láctea — chegam a bilhões. A existência de uma classe intermediária sempre foi prevista teoricamente, mas encontrar evidências diretas tem sido um desafio.

Segundo Yongquan Xue, coautor do estudo, esses objetos podem ser peças-chave para entender como os gigantes cósmicos se formaram. “Uma hipótese é que buracos negros supermassivos crescem a partir de sementes menores. Identificar buracos negros intermediários nos ajuda a reconstruir essa trajetória”, diz.

O AT 2018cqh foi inicialmente detectado em 2018 por satélites ópticos, mas só revelou sua verdadeira natureza após observações sistemáticas em múltiplos comprimentos de onda — óptico, raios X e rádio — conduzidas por missões como eROSITA, Swift, XMM-Newton e, mais recentemente, o Einstein Probe, lançado em 2024.

Durante o platô observado, a luminosidade em raios X atingiu cerca de 2 × 10?³ ergs por segundo, valor próximo ao chamado limite de Eddington — o máximo que um buraco negro pode emitir antes que a própria radiação impeça mais matéria de cair nele. Esse detalhe é crucial: a estabilidade prolongada da emissão sugere um regime de acréscimo super-Eddington, típico de buracos negros relativamente pequenos alimentados por grandes quantidades de matéria.

As estimativas de massa obtidas por diferentes métodos — luminosidade, temperatura do disco de acreção e propriedades da galáxia hospedeira — convergem para o mesmo intervalo, reforçando a interpretação.

Outro dado relevante é o ambiente onde o evento ocorreu. A galáxia hospedeira é classificada como anã e pós-starburst, com massa estelar de cerca de 2 bilhões de massas solares. Estudos anteriores já haviam mostrado que esse tipo de galáxia aparece de forma desproporcional entre os locais de TDEs, um indício de que suas dinâmicas internas favorecem encontros fatais entre estrelas e buracos negros.

Além disso, a detecção de linhas coronais transitórias no espectro óptico — assinaturas químicas produzidas por gás fortemente ionizado — reforça que a explosão teve origem no núcleo galáctico, afastando explicações alternativas como supernovas ou atividade de um núcleo ativo tradicional.

A descoberta não resolve apenas um quebra-cabeça teórico. Ela inaugura uma nova fase na busca sistemática por buracos negros intermediários. Com telescópios capazes de monitorar o céu em raios X de forma contínua, como o Einstein Probe, os astrônomos esperam identificar mais eventos semelhantes nos próximos anos.

“Cada novo TDE bem observado funciona como um laboratório natural de física extrema”, afirma Fan Zou, da Universidade de Michigan, outro coautor do trabalho. “Eles nos permitem testar teorias de acreção, relatividade e evolução galáctica de uma forma que nenhum experimento em Terra consegue.”

Ao revelar um objeto até então esquivo, o AT 2018cqh não apenas confirma uma previsão antiga da ciência, mas também sugere que o Universo ainda guarda muitos segredos — visíveis apenas quando uma estrela, por azar cósmico, passa perto demais do lugar errado.