Uma equipe internacional de astrofisicos da áfrica do Sul, Reino Unido, Frana§a e Estados Unidos encontrou grandes variações no brilho da luz vista em torno de um dos buracos negros mais pra³ximos de nossa gala¡xia, a 9.600 anos-luz da Terra, que eles concluem ser causada por uma enorme urdidura em seu disco de acreção.

Este objeto, MAXI J1820 + 070, entrou em erupção como um novo transiente de raios-X em mara§o de 2018 e foi descoberto por um telesca³pio de raios-X japonaªs a bordo da Estação Espacial Internacional. Esses transientes, sistemas que exibem explosaµes violentas, são estrelas bina¡rias , consistindo em uma estrela de baixa massa, semelhante ao nosso Sol e um objeto muito mais compacto, que pode ser uma anãbranca, estrela de naªutrons ou buraco negro. Nesse caso, MAXI J1820 + 070 contanãm um buraco negro com pelo menos 8 vezes a massa do nosso Sol.

As primeiras descobertas foram agora aceitas para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . O autor principal éo Dr. Jessymol Thomas, um pa³s-doutorado no Observatório Astrona´mico da áfrica do Sul (SAAO).

A descoberta apresentada no artigo foi feita a partir de uma extensa e detalhada curva de luz obtida ao longo de quase um ano por dedicados amadores ao redor do globo que fazem parte da AAVSO (American Association of Variable Star Observers). MAXI J1820 + 070 éum dos três transientes de raios-X mais brilhantes já observados, uma consequaªncia tanto de sua proximidade com a Terra quanto de estar fora do plano obscuro de nossa Via La¡ctea. Por ter permanecido brilhante por muitos meses, isso possibilitou ser seguido por tantos amadores.

O professor Phil Charles, pesquisador da Universidade de Southampton e membro da equipe de pesquisa explicou, "o material da estrela normal épuxado pelo objeto compacto para o disco de acreção circundante de gás em espiral. Explosaµes macia§as ocorrem quando o material no disco fica quente e insta¡vel, se acumula no buraco negro e libera grandes quantidades de energia antes de atravessar o horizonte de eventos. Este processo écaa³tico e altamente varia¡vel, variando em escalas de tempo de milissegundos a meses. "

A equipe de pesquisa produziu uma visualização do sistema, mostrando como uma enorme saa­da de raios-X emana de muito perto do buraco negro e irradia a matéria circundante, especialmente o disco de acreção, aquecendo-o atéuma temperatura de cerca de 10.000K , que évisto como a luz visual emitida. a‰ por isso que, a  medida que a explosão de raios X diminui, o mesmo ocorre com a luz a³ptica.

Mas algo inesperado aconteceu quase 3 meses depois que a explosão começou, quando a curva de luz a³ptica começou uma modulação enorme - um pouco como girar um interruptor de dimmer para cima e para baixo e quase dobrando de brilho em seu pico - em um período de cerca de 17 horas. No entanto, não houve nenhuma mudança na produção de raios-X, que permaneceu esta¡vel. Embora pequenas modulações visa­veis quase peria³dicas tenham sido vistas no passado durante outras explosaµes transita³rias de raios-X, nada nessa escala jamais foi visto antes.

O que estava causando esse comportamento extraordina¡rio? "Com o a¢ngulo de visão do sistema mostrado na ilustração, pudemos rapidamente descartar a explicação usual de que os raios X iluminavam a face interna da estrela doadora porque o brilho estava ocorrendo na hora errada", disse Prof. Charles. Nem poderia ser devido a  variação da luz de onde o fluxo de transferaªncia de massa atinge o disco conforme a modulação gradualmente se movia em relação a  a³rbita.

Isso deixava apenas uma explicação possí­vel, o enorme fluxo de raios-X irradiava o disco e o fazia deformar, como mostrado na foto. A distorção fornece um grande aumento na área do disco que pode ser iluminada, fazendo com que a saa­da de luz visual aumente dramaticamente quando vista no momento certo. Tal comportamento foi observado em binários de raios-X com doadores mais massivos, mas nunca em um buraco negro transiente com um doador de baixa massa como este. Ele abre um caminho completamente novo para estudar a estrutura e as propriedades dos discos de acreção empenados.

O professor Charles continuou: "Este objeto tem propriedades nota¡veis ​​entre um grupo já interessante de objetos que tem muito a nos ensinar sobre os pontos finais da evolução estelar e a formação de objetos compactos. Já conhecemos algumas dezenas de sistemas binários de buracos negros em nossa gala¡xia, que tem massas na faixa de 5 a 15 massas solares. Todas crescem pelo acranãscimo de matéria que testemunhamos de forma tão espetacular aqui. "

Comea§ando cerca de 5 anos atrás, um importante programa de ciência no Grande Telescópio da áfrica do Sul (SALT) para estudar objetos transientes fez uma sanãrie de observações importantes de binários compactos, incluindo sistemas de buracos negros como MAXI J1820 + 070. Como o investigador principal deste programa, Prof Buckley, afirma "SALT éuma ferramenta perfeita para estudar a mudança de comportamento desses binários de raios-X durante suas explosaµes, que pode monitorar regularmente por períodos de semanas a meses e pode ser coordenado com observações de outros telesca³pios, incluindo os baseados no Espaço. "