Astronomia

Supernovas fracassadas: a estrela N6946-BH1 sumiu e ainda se discute se virou um buraco negro

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Assuntos: Estrelas

Modelos indicam que algumas estrelas massivas colapsam direto num buraco negro, sem a explosão brilhante de uma supernova. Uma busca com o Large Binocular Telescope achou a N6946-BH1, que teve um surto em 2009 e ficou invisível na luz visível. Pode ser uma supernova fracassada ou a fusão de duas estrelas: a questão segue aberta, e nenhuma formação de buraco negro foi observada diretamente.

Estrelas com mais de cerca de 8 massas solares terminam a vida quando o núcleo colapsa. Em geral, neutrinos e uma onda de choque expulsam o envelope (a camada externa) e vemos uma supernova. Numa supernova fracassada, o choque não expulsa o envelope: ele cai de volta sobre o núcleo, forma-se um buraco negro e a estrela desaparece. A perda de massa por neutrinos pode soltar só parte do envelope, o que daria um surto fraco antes do sumiço. Esse cenário é uma previsão de modelos, não uma observação direta; por isso se monitoram estrelas luminosas em galáxias próximas, à procura das que somem.

O progenitor mudou de classe

Em 2017 a N6946-BH1 era descrita como supergigante vermelha. Uma análise posterior, citada por De e colaboradores (2026), a achou mais quente do que o esperado para essa classe e mais compatível com uma supergigante amarela. O que era a estrela antes do sumiço também é discutido.

Por que alguém procura estrelas que somem

Duas pistas indiretas motivam a busca. A primeira é o chamado problema das supergigantes vermelhas: os progenitores de supernovas II-P identificados chegam a 16-18 massas solares, embora essas estrelas possam alcançar cerca de 25. A segunda é a lacuna entre as massas das estrelas de nêutrons e dos buracos negros, que o colapso direto explicaria e o fallback sozinho não. As duas pistas são debatidas, e por isso se tenta ver o fenômeno diretamente.

Como sabemos: caçar uma estrela que desaparece

O levantamento do Large Binocular Telescope observa as mesmas galáxias ao longo dos anos e compara as imagens por subtração, procurando estrelas luminosas que perdem brilho. Entre milhões de curvas de luz, poucas passam pelos critérios. Como se contam também as supernovas comuns do mesmo período (8, em 2021), dá para estimar a fração de colapsos que falham; com um só candidato, o intervalo ainda vai de 0,037 a 0,394.

N6946-BH1: o que foi visto

A N6946-BH1, na galáxia NGC 6946, teve um surto fraco em 2009 e sumiu na luz visível, ficando ao menos 5 magnitudes mais fraca que o progenitor nas imagens do Hubble. O JWST mostrou que as medidas antigas misturavam pelo menos 3 fontes e que o brilho atual é de 13% a 25% do original. Em 2026, uma reanálise achou quatro estrelas vizinhas sem relação com a emissão em infravermelho médio.

Fracasso de supernova ou fusão de estrelas

Uma fusão de duas estrelas também produz surto, poeira e sumiço aparente. O teste proposto é o brilho depois de anos: restos de fusão ficam mais luminosos que os progenitores, e os candidatos a supernova fracassada, mais fracos. O resultado vem de autores que defendem a hipótese, e Beasor e colaboradores discordam. A hipótese de fusão é para eles difícil de descartar. A disputa não está resolvida.

Outros candidatos e o que falta

M101-OC1 e M31-2014-DS1 são os outros dois nomes na lista, também sem confirmação independente. Na M31-2014-DS1, De e colaboradores veem uma supernova fracassada de progenitor pobre em hidrogênio; para a N6946-BH1, citam uma análise que a achou mais compatível com supergigante amarela. Faltam observações de acompanhamento em infravermelho e raios X; fala-se em candidatos, não em buracos negros confirmados.

Como sabemos

Os fatos sobre o levantamento e a N6946-BH1 estão em artigos revisados lidos, mas a natureza do objeto é disputada e os artigos principais vêm do grupo que defende a hipótese.

Em debate: Adams e colaboradores (2017) consideraram improvável que fosse uma fusão estelar; Beasor e colaboradores (2024), com o JWST, escreveram que as observações combinam com uma fusão, mas que a hipótese de supernova fracassada é difícil de descartar. Forés-Toribio e Kochanek (2026), autores da própria busca, comparam o brilho final e concluem que os candidatos são de classe diferente das fusões conhecidas.

Em debate: Os progenitores de supernovas II-P identificados chegam a 16-18 massas solares, abaixo do teto de cerca de 25 das supergigantes vermelhas; parte da literatura discute a significância estatística dessa ausência, o que enfraquece um dos argumentos indiretos a favor das supernovas fracassadas.

• Consenso científico: Estrelas massivas, acima de cerca de 8 massas solares, terminam a vida com o colapso do núcleo, que às vezes é seguido da ejeção violenta do envelope numa supernova luminosa. [3] Introdução, 1º parágrafo
  Contexto: Estrelas isoladas ou em binárias; o limite de 8 massas solares é aproximado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O tipo de explosão e de remanescente de uma estrela massiva depende principalmente das massas do núcleo de hélio e do envelope de hidrogênio na hora da morte; nenhum grupo de modelagem concordava em detalhe sobre o fim de qualquer estrela massiva. [1] Seção 1
  Contexto: Estrelas isoladas, sem troca de massa com companheira; artigo de 2003. · Limitações: A frase sobre o desacordo entre grupos descreve o estado de 2003. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Nos modelos de 2003, buracos negros se formam de dois modos: por colapso direto ou por queda de matéria (fallback) depois de uma explosão. A estimativa usada era de colapso direto para núcleos de hélio acima de 15 massas solares, número que os próprios autores chamam de incerto. [1] Seção 2.1
  Contexto: Estimativa de Fryer (1999) adotada por Heger e colaboradores para estrelas isoladas, sem rotação. · Limitações: Valor de 2003, adotado como escolha representativa pelos autores; modelos mais recentes dão paisagens mais complexas. · Estimativa de modelo, não medição; serve para mostrar a distinção entre colapso direto e fallback. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: Modelos de colapso estelar preveem que algumas estrelas com mais de cerca de 15 massas solares podem colapsar direto num buraco negro, às vezes com um surto óptico fraco: é o que se chama de supernova fracassada. Segundo esses modelos, 10% a 30% dos colapsos de núcleo seriam fracassados. [6] Introdução
  Contexto: Previsão de modelos teóricos; a fração de 10% a 30% depende de como cada modelo trata a explodibilidade. · Limitações: Previsão dependente de modelo; a fração real é medida de forma indireta e com grande incerteza (ver a13). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: No cenário de supernova fracassada, o choque movido por neutrinos não expulsa o envelope, que cai de volta sobre o núcleo e forma um buraco negro, e a estrela desaparece. Numa supergigante vermelha, a perda súbita de massa gravitacional por neutrinos pode gerar um choque capaz de soltar o envelope fracamente ligado, o que daria um surto óptico fraco antes do sumiço. [5] Resumo [2] Introdução
  Contexto: Mecanismo previsto por simulações hidrodinâmicas (Nadezhin 1980; Lovegrove e Woosley 2013, citados por Adams e colaboradores). · Limitações: Previsão teórica; ninguém observou diretamente o colapso de uma estrela em buraco negro. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A formação de um buraco negro nunca foi observada, e pouco se sabe sobre as assinaturas observáveis possíveis. [2] Introdução
  Contexto: Afirmação de 2017; os candidatos posteriores (N6946-BH1, M31-2014-DS1) são interpretações de estrelas que desapareceram, não observações do colapso. · Limitações: A frase é de 2017; para 2026 ver as afirmações a10 a a14, que tratam de candidatos ainda em disputa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Dois argumentos indiretos motivam a busca: os progenitores de supernovas II-P observados têm no máximo 16-18 massas solares, abaixo do teto de cerca de 25 das supergigantes vermelhas (o chamado problema das supergigantes vermelhas), e a lacuna entre as massas de estrelas de nêutrons e de buracos negros não sai de modelos só com fallback. A significância estatística do primeiro ainda é discutida. [3] Introdução [4] Introdução [6] Introdução
  Contexto: Debate entre os autores da busca e outros grupos sobre se há mesmo uma ausência de progenitores massivos. · Limitações: O argumento da lacuna de massa vem de um artigo dos próprios autores da busca; o de Beasor e colaboradores só registra que há debate. · Debate publicado: Beasor e colaboradores citam Davies e Beasor (2020) contra e Kochanek (2020) a favor. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A busca com o Large Binocular Telescope foi proposta por Kochanek e colaboradores em 2008 e monitora estrelas luminosas em 27 galáxias próximas; em 2021 tinha 11 anos de dados. Foi desenhada para detectar a morte de estrelas evoluídas de cerca de 9 a 30 massas solares, exploda ou não, e processa milhões de curvas de luz por subtração de imagens. [3] Introdução [2] Introdução
  Contexto: Galáxias a até 10 Mpc; levantamento do grupo da Universidade Estadual de Ohio. · Limitações: Número de galáxias e anos de dados se referem a 2021; o levantamento continua. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A N6946-BH1, candidata encontrada nessa busca, era uma supergigante luminosa, teve um surto óptico fraco em 2009 e passou a ficar, nas imagens do Hubble, pelo menos 5 magnitudes mais fraca que o progenitor na luz visível. [2] Resumo
  Contexto: Resultado de Adams e colaboradores (2017) com imagens do Hubble; o artigo descreve o progenitor como supergigante vermelha de cerca de 25 massas solares, classificação depois contestada (ver a15). · Limitações: A massa do progenitor é estimativa de 2017. Cinco magnitudes correspondem a um fator de cerca de 100 em brilho (conta nossa). · Conferida em parte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Com o JWST, Beasor e colaboradores mostraram que as observações anteriores da N6946-BH1 eram uma mistura de pelo menos 3 fontes e que a luminosidade total atual é de 13% a 25% da do progenitor. Forés-Toribio e Kochanek reanalisaram os dados e acharam quatro vizinhas estelares no infravermelho próximo, a cerca de 0,1 segundo de arco, sem relação com a emissão no infravermelho médio. [4] Resumo [6] Resumo
  Contexto: Observações com NIRCam e MIRI do JWST, analisadas por dois grupos independentes. · Limitações: Os dois grupos divergem sobre o que o brilho restante significa (ver a11 e a12). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Adams e colaboradores (2017) concluíram que a transiente dificilmente era um impostor de supernova ou uma fusão estelar. Beasor e colaboradores (2024) escreveram que as observações com o JWST combinam com uma fusão estelar, mas que a incerteza teórica sobre a hipótese de supernova fracassada dificulta descartá-la; para eles, a interpretação segue incerta. [2] Resumo [4] Resumo
  Contexto: O artigo de 2017 não dispunha dos dados do JWST, que só chegaram em 2023. · Limitações: Posições de grupos diferentes, em épocas diferentes, com dados diferentes. · Divergência publicada entre grupos de pesquisa, com dados de épocas diferentes. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: Forés-Toribio e Kochanek (2026) propõem um teste: depois de anos, restos de fusões estelares ficam de 10 a 100 vezes mais luminosos que seus progenitores, enquanto os candidatos a supernova fracassada ficam cerca de 10 vezes mais fracos. Para eles, a poeira em disco visto de lado, que subestima a luminosidade por no máximo cerca de 3 vezes, não explica a diferença de cerca de 100 vezes. [6] Seção 5
  Contexto: Comparação com 4 fusões galácticas e 7 extragalácticas; o artigo discute, com o fator de cerca de 3, o argumento de Beasor e colaboradores de que um disco de poeira visto de lado reduziria a luminosidade inferida. · Limitações: Os autores da comparação são os mesmos da busca que encontrou a candidata; o resultado depende de modelos de poeira esféricos e de uma amostra pequena de fusões. · Conflito de interesse a considerar: o grupo defende a hipótese de supernova fracassada. Os próprios autores admitem que modelos esféricos de poeira são insuficientes para objetos tão complexos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Com um único candidato claro e 8 supernovas bem-sucedidas no período, a busca estima que a fração de colapsos fracassados fica entre 0,037 e 0,394 (90% de confiança); se todos os candidatos forem rejeitados, o limite superior é 0,226. O intervalo é largo porque os números são pequenos. [3] Seção 7
  Contexto: Resultado de 2021, com 11 anos de dados em 27 galáxias; caso em que apenas a N6946-BH1 é supernova fracassada. · Limitações: Depende de a N6946-BH1 ser mesmo uma supernova fracassada; a fração foi calculada com uma distribuição binomial e poucos eventos. · Estimativa estatística com um único evento candidato; não é medição da fração real. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: Há mais dois candidatos. M101-OC1, uma supergigante azul na galáxia M101 que sumiu rápido no visível, tem como boa explicação uma supernova fracassada, mas pede observações de acompanhamento. M31-2014-DS1, em Andrômeda, perdeu mais de 10 mil vezes de brilho óptico entre 2017 e 2022; De e colaboradores a interpretam como supernova fracassada, e Beasor e colaboradores discutem a hipótese de fusão estelar também para ela. [3] Resumo [5] Resumo [6] Introdução
  Contexto: Candidatos do levantamento do Large Binocular Telescope (M101-OC1) e de uma busca no infravermelho com o NEOWISE (M31-2014-DS1). · Limitações: Em Forés-Toribio e Kochanek (2026) só N6946-BH1 e M31-2014-DS1 são chamadas de duas candidatas promissoras; M101-OC1 foi descrita em 2021 como candidata a ser confirmada. Trabalhos posteriores sobre M31-2014-DS1 existem e não foram lidos. · Candidatos sem confirmação independente; interpretação em disputa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Uma análise posterior à de 2017, citada por De e colaboradores (2026), achou o progenitor da N6946-BH1 mais quente do que o esperado para uma supergigante vermelha isolada e mais consistente com uma supergigante amarela. [5] Seção «Unified model for a previous candidate»
  Contexto: De e colaboradores usam essa reclassificação para modelar a N6946-BH1 como estrela com envelope de hidrogênio pequeno. · Limitações: A análise original que reclassifica o progenitor (citada como ref. 52 no artigo de De e colaboradores) não foi lida: a afirmação vem de segunda mão. · Informação de segunda mão: segundo De e colaboradores, uma análise posterior achou isso. · Conferida em parte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. The Astrophysical Journal 591, 288 (versão arXiv) — How Massive Single Stars End their Life
   Heger, A.; Fryer, C. L.; Woosley, S. E.; Langer, N.; Hartmann, D. H. · 2003 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1086/375341
2. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 468, 4968 (versão arXiv) — The search for failed supernovae with the Large Binocular Telescope: confirmation of a disappearing star
   Adams, S. M.; Kochanek, C. S.; Gerke, J. R.; Stanek, K. Z.; Dai, X. · 2017 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1093/mnras/stx816
3. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 508, 516 (versão arXiv) — The search for failed supernovae with the Large Binocular Telescope: a new candidate and the failed SN fraction with 11 yr of data
   Neustadt, J. M. M.; Kochanek, C. S.; Stanek, K. Z.; Basinger, C.; Jayasinghe, T.; Garling, C. T.; Adams, S. M.; Gerke, J. · 2021 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1093/mnras/stab2605
4. The Astrophysical Journal (aceito; versão arXiv de janeiro de 2024) — JWST reveals a luminous infrared source at the position of the failed supernova candidate N6946-BH1
   Beasor, E. R.; Hosseinzadeh, G.; Smith, N.; Davies, B.; Jencson, J. E.; Pearson, J.; Sand, D. J. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026
5. Science, 12 de fevereiro de 2026 (versão arXiv) — Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole
   De, K.; MacLeod, M.; Jencson, J. E.; Lovegrove, E.; Antoni, A.; Kara, E.; Kasliwal, M. M.; Lau, R. M.; Loeb, A.; et al. · 2026 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1126/science.adt4853
6. Open Journal of Astrophysics (versão arXiv) — The neighboring stars of N6946-BH1 and the observational characteristics of failed supernovae
   Forés-Toribio, R.; Kochanek, C. S. · 2026 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.33232/001c.169299

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