Lançado em setembro de 2023, o observatório XRISM, liderado pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), registrou o espectro mais detalhado de Cygnus X-3, um sistema binário localizado a cerca de 32 mil anos-luz, na constelação de Cygnus. Este sistema é composto por uma estrela Wolf-Rayet, uma das mais massivas e raras que existem, e um objeto compacto que aparenta ser um buraco negro.
De acordo com Ralf Ballhausen, pesquisador da Universidade de Maryland e do Centro Goddard da NASA, o que torna Cygnus X-3 único são os intensos ventos estelares emitidos pela Wolf-Rayet. “Esses ventos removem gases da superfície da estrela, que são aquecidos pela interação com o objeto compacto, gerando emissões de raios-X”, disse o cientista em um comunicado.
Data from @JAXA_en's XRISM captured the most detailed portrait of gases flowing within Cygnus X-3 — a binary system with a high-mass star and a compact object. XRISM saw gas flowing from the massive star and interacting with its companion, causing ripples. https://t.co/SA649owtI4 pic.twitter.com/qJDYWkuDWS
— NASA Universe (@NASAUniverse) November 25, 2024
Os dados foram obtidos por um instrumento do XRISM (sigla para Missão de Imagem e Espectroscopia de Raios-X) chamado Resolve, um espectrômetro de alta precisão, que analisou o sistema por 18 horas em março.
Monitoramento contínuo pode confirmar natureza do buraco negro
Cygnus X-3 já foi amplamente estudado em outras faixas de luz, como rádio, infravermelho e raios gama, mas as novas observações em raios-X trouxeram informações inéditas sobre os fluxos de gás ao redor do binário. A proximidade entre os dois corpos, que completam uma órbita em apenas 4,8 horas, cria uma região turbulenta onde o gás é iluminado e ionizado pela radiação.
O espectro registrado mostrou emissões e absorções de raios-X com características deslocadas de suas posições normais, um efeito causado pelo movimento rápido do gás. Enquanto os gases que se movem em direção à Terra atingem velocidades de até 1,5 milhão de quilômetros por hora, os que se afastam exibem emissões mais fracas.
XRISM observed WR 140, a Wolf-Rayet star in the constellation Cygnus, around 5,000 light-years away. This supermassive star has shed its outer hydrogen layer and is on a dramatic path toward a supernova explosion. pic.twitter.com/k0WfcEMZE5
— XRISM (@XRISM_jp) November 26, 2024
Segundo Timothy Kallman, astrofísico da NASA, ventos estelares são responsáveis por absorver uma ampla gama de energias, gerando esse comportamento assimétrico.
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Brian Williams, cientista do projeto, ressalta que o detalhamento obtido só foi possível graças ao monitoramento contínuo do sistema ao longo de várias órbitas. Esses dados poderão ajudar a confirmar se o objeto compacto de Cygnus X-3 é, de fato, um buraco negro.
Os resultados, que serão publicados no The Astrophysical Journal, reforçam a capacidade do XRISM em desvendar fenômenos complexos do universo. A missão, conduzida em parceria pela JAXA, NASA e (Agência Espacial Europeia) ESA, destaca a relevância de tecnologias avançadas como o espectrômetro Resolve para explorar sistemas estelares dinâmicos e pouco compreendidos.
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