Tesouro Celestial Revelado, Cygnus X-3 Revela Segredos com Nova Tecnologia de Raios-X

Um tesouro escondido na Via Láctea – Astrônomos descobrem uma fonte ultrabrilhante de raios-X, com o chamado Cygnus X-3. Entre os primeiros sistemas binários de raios-X descobertos no cosmos com esse sistema. Desde o início dos anos 1970, este sistema binário foi notado por sua capacidade de emergir brevemente como uma das fontes de rádio mais intensas, mas em poucos dias ele se enfraquece ou desaparece completamente Binárias de raios-X são sistemas intrigantes compostos por dois corpos celestes: uma estrela normal e um objeto compacto e inerte, como um buraco negro ou uma estrela de nêutrons, que suga material de sua companheira estelar.

Até agora, algumas centenas dessas fontes foram identificadas em nossa Galáxia. Quando se trata dos fenômenos mais poderosos do Universo, a liberação de energia gravitacional em sistemas binários de raios-X se destaca como um processo altamente eficiente. Essa característica peculiar estimulou esforços iniciais, coordenados por chamadas telefônicas, para unir observações astronômicas ao redor do globo. O comportamento único do sistema durante esses eventos energéticos de curta duração, contrastando com sua natureza “normal” em outros momentos, levou-o a ser apelidado de “quebra-cabeça astronômico Cygnus X-3” por R.M. Hjellming em 1973. Inúmeros esforços têm sido direcionados para entender sua natureza desde então.

O avanço na solução deste enigma foi alcançado graças ao estudo deste sistema com o satélite Explorer de Imagem de Polarimetria de Raios-X (IXPE), lançado pela NASA em dezembro de 2021. Segundo Alexandra Veledina, uma pesquisadora da Academia na Universidade de Turku, na Finlândia, e autora principal do estudo, o uso da visão polarizada de raios-X proporcionou insights sobre a configuração da matéria que cerca o objeto compacto na proximidade mais próxima do buraco negro. “Descobrimos que o objeto compacto é cercado por um envelope de matéria densa e opaca. A luz que observamos é um reflexo nas paredes internas do funil formadas pelo gás circundante, semelhante a um copo com um interior espelhado”. Esta revelação levou à identificação de Cygnus X-3 como membro da classe de fontes de raios-X ultraluminosas (ULXs), que consomem matéria a uma taxa tão gigantesca que uma fração considerável do material que cai não cabe dentro do horizonte de eventos, mas é expelida do sistema.

“ULXs são geralmente observados como pontos luminosos nas imagens de galáxias distantes, com suas emissões amplificadas pelos efeitos de focalização do funil que cerca o objeto compacto, agindo como um megafone”, elabora Juri Poutanen, professor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Turku e co-autor da pesquisa. “No entanto, devido às vastas distâncias dessas fontes, milhares de vezes além da extensão da Via Láctea, elas aparecem relativamente fracas para os telescópios de raios-X. Nossa descoberta agora revelou um brilhante homólogo dessas ULXs distantes residindo dentro de nossa própria Galáxia.” Esta descoberta significativa marca um novo capítulo na investigação desta fonte cósmica extraordinária, oferecendo uma oportunidade para a exploração detalhada do consumo extremo de matéria.