Dados reunidos pelo Observatório de Raios X Chandra, da Nasa, revelaram uma classe até então desconhecida de fontes cósmicas. Os objetos emitem principalmente raios X na faixa de menor energia e foram identificados em galáxias próximas. Os pesquisadores os chamam de fontes de raios X “hipermoles”.
A análise começou com registros obtidos pelo Chandra entre 1999 e 2017. Jimmy Irwin, professor de física e astronomia da Universidade do Alabama, passou a examinar esse material há cerca de 12 anos. Em vez de descartar os canais de energia mais baixa, como costuma ocorrer nas análises, ele decidiu investigá-los.
O Chandra observa uma faixa ampla de energias. Os raios X mais energéticos são classificados como duros; os de menor energia, como moles. Como os detectores não são bem calibrados para registrar poucos fótons na extremidade de baixa energia, essa parte dos dados era geralmente deixada de lado.
Irwin encontrou fontes já conhecidas, como estrelas de nêutrons e buracos negros, mas também localizou objetos que produziam raios X apenas nas energias mais baixas. Rosanne Di Stefano, do Centro de Astrofísica em Cambridge, Massachusetts, incentivou o prosseguimento do estudo. Uma hipótese era que essas fontes fossem objetos muito luminosos no ultravioleta, difíceis de observar porque o gás hidrogênio e hélio entre as estrelas bloqueia os comprimentos de onda mais curtos dessa radiação.
Uma população ainda pouco conhecida
Muhibullah, pós-graduando da Universidade do Alabama, ficou responsável pelo projeto. A busca inicial em seis galáxias próximas encontrou 84 objetos, quase todos sem identificação anterior. O grupo formado por Muhibullah, Irwin e Di Stefano apresentou os resultados em um artigo publicado na revista Nature Astronomy.
O termo “supermoles” já era usado para objetos que emitem raios X de baixa energia. Como as novas fontes se concentram apenas na faixa mais baixa desse espectro, os pesquisadores adotaram a denominação “hipermoles”. Depois da análise de mais quatro galáxias, o número total de fontes chegou a 145.
A natureza desses objetos ainda não foi estabelecida. Uma possibilidade envolve anãs brancas, os núcleos colapsados de estrelas que estão perdendo a capacidade de manter suas reações nucleares. Ao se expandir e esfriar, uma anã branca poderia deslocar sua emissão para o ultravioleta extremo e para os raios X hipermoles, deixando de ser detectada em outras faixas.
Di Stefano relaciona essa hipótese a fontes supermoles que desaparecem e depois voltam a ser observadas. “Parecia que essa era uma classe de objetos que estava faltando”, disse ela.
Possíveis relações com supernovas
Uma população numerosa de anãs brancas frias e difíceis de detectar poderia contribuir para a compreensão das supernovas do Tipo 1a. Essas explosões ocorrem de maneira uniforme e são usadas como “velas padrão” para medir distâncias cósmicas.
A explicação mais aceita é que uma anã branca acumule massa além de determinado limite e desencadeie uma explosão termonuclear descontrolada. Os astrônomos, porém, têm dificuldade para encontrar objetos em quantidade suficiente para corresponder ao número de supernovas do Tipo 1a observadas. As fontes hipermoles também podem ajudar a explicar a ionização do hélio e de elementos mais pesados em algumas galáxias.
Outras hipóteses
Sergei Popov, do Instituto Astronômico Sternberg, na Rússia, e Galina Lipunova, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha, avaliaram outra possibilidade. Para eles, algumas fontes poderiam ser sistemas com dois buracos negros orbitando entre si e uma terceira estrela.
Quando o material de uma estrela companheira cai em um único buraco negro, produz raios X duros. Em um sistema com dois buracos negros, no entanto, a quantidade de matéria da terceira estrela capturada por cada um deles seria pequena. O material poderia formar um disco quente de detritos, emitindo no ultravioleta extremo e na faixa de raios X hipermoles.
Esse modelo seria difícil de testar. Uma possibilidade de confirmação ocorreria se uma fonte desaparecesse e, na mesma posição no céu, fosse registrada uma explosão de raios gama associada à fusão dos dois buracos negros.
