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. 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.
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.