Jatos de buracos negros surgem em dois regimes de alimentação

Quando uma estrela passa perto demais de um buraco negro supermassivo, as diferenças de gravidade entre seu lado próximo e seu lado distante podem despedaçá-la. Parte do material forma um fluxo em torno do buraco negro e parte é expelida. Ao reunir observações de rádio de 20 desses eventos de ruptura de maré, Adelle Goodwin e Andrew Mummery identificaram dois regimes em que jatos e outros fluxos de saída aparecem — um no começo da alimentação intensa e outro muito mais tarde.

O primeiro regime ocorre quando a entrada de matéria supera o chamado limite de Eddington. Esse limite descreve o ponto em que a pressão da radiação produzida pelo material quente se torna comparável à atração gravitacional; ultrapassá-lo não significa que o buraco negro viole uma barreira rígida, mas que o fluxo passa a expulsar matéria com grande eficiência. O segundo regime apareceu centenas a milhares de dias depois da destruição da estrela, quando a luminosidade caiu para cerca de 2% da luminosidade de Eddington.

Esse limiar tardio é importante porque sistemas com buracos negros de massa estelar, muito menores, mudam de estado e voltam a produzir jatos numa faixa semelhante. Como sua evolução pode ser acompanhada em dias ou meses, esses sistemas já permitiam medir a ligação entre acreção — a queda de matéria — e ejeção. Buracos negros supermassivos ativos normalmente evoluem por milhares de anos, mas uma estrela despedaçada cria um episódio transitório que comprime essa evolução numa escala observável.

O estudo, publicado em 17 de setembro na Nature Astronomy, conecta assim objetos separados por muitas ordens de grandeza. A conclusão não é que todos os jatos sejam idênticos, e sim que o acoplamento entre o fluxo de matéria e a saída de plasma parece atravessar a escala de massas. A emissão em rádio funcionou como rastreador do material lançado; os autores combinaram o momento dessas detecções com estimativas da luminosidade e da taxa de acreção.

A regularidade também tem utilidade prática. Em vez de observar continuamente cada evento durante anos, astrônomos podem concentrar radiotelescópios na fase super-Eddington e no período em que a fonte se aproxima do limiar de 2%. Isso torna testável se a força, a velocidade e a geometria dos jatos dependem da massa, da rotação ou do campo magnético do buraco negro.

A amostra de 20 eventos ainda é pequena diante da diversidade provável dessas rupturas, e a detecção em rádio favorece fluxos suficientemente brilhantes e orientados de modo observável. O resultado estabelece um padrão comparativo e uma previsão de quando procurar jatos; não demonstra que cada ruptura estelar produzirá duas ejeções detectáveis.