Bolha de gás quente em torno do buraco preto da Via Láctea

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M. Kornmesser / EHT / ESO

Imagem do buraco preto, com uma ilustração artística que mostra onde é que se prevê que esteja o ponto quente e a sua trajectória.

Astrónomos descobriram sinais de um “ponto quente” em trajectória de Sagitário A*, o buraco preto no núcleo da nossa Galáxia.

Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos descobriram sinais de um “ponto quente” em trajectória de Sagitário A*, o buraco preto no núcleo da nossa Galáxia. Esta invenção ajuda-nos a compreender melhor o meio sibilino e dinâmico que rodeia o nosso buraco preto supermassivo.

“Pensamos estar a ver uma bolha de gás quente em torno de Sagitário A*, numa trajectória semelhante em tamanho à do planeta Mercúrio, mas que completa uma volta em muro de 70 minutos. Para que isso aconteça a velocidade a que se desloca tem que ser enorme, muro de 30% da velocidade da luz!” explica Maciek Wielgus do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, na Alemanha, que liderou leste estudo publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

As observações foram obtidas com o ALMA nos Andes chilenos — um radiotelescópio que pertence parcialmente ao ESO — durante uma campanha levada a cabo pela Colaboração EHT (Event Horizon Telescope) para obter imagens de buracos negros.

Em abril de 2017, o EHT juntou oito radiotelescópios existentes no mundo inteiro, incluindo o ALMA, para obter dados que resultaram na primeira imagem de Sagitário A*, recentemente divulgada.

Para calibrar os dados EHT, Wielgus e colegas, que são membros da Colaboração EHT, utilizaram dados do ALMA obtidos na mesma profundidade que as observações EHT de Sagitário A*. Para surpresa da equipa, havia mais pistas escondidas nas medições obtidas somente com o ALMA sobre a natureza do buraco preto.

Por possibilidade, algumas das observações tinham sido realizadas pouco depois de uma explosão de força de raios-X emitida a partir do núcleo da nossa Galáxia, a qual tinha sido detetada pelo Telescópio Espacial Chandra da NASA.

Pensa-se que leste tipo de explosões, observadas anteriormente por telescópios infravermelhos e de raios-X, estejam associadas aos chamados “pontos quentes”, bolhas de gás quente que se deslocam a altas velocidades em órbitas muito próximas do buraco preto.

“O que é mesmo novo e interessante é o facto destas explosões estarem, até agora, somente claramente presentes em observações infravermelhas e de raios-X de Sagitário A*. Estamos, pela primeira vez, a ver fortes indicações de que pontos quentes a orbitar o buraco preto também estão presentes em observações rádio,” disse Wielgus, também afiliado ao Meio Astronómico Nicolau Copérnico, Polónia, e à Iniciativa Buraco Preto da Universidade de Harvard, EUA.

“Talvez estes pontos quentes detetados nos comprimentos de vaga do infravermelho sejam uma sintoma do mesmo maravilha físico: à medida que arrefecem, os pontos quentes que emitem no infravermelho tornam-se visíveis a comprimentos de vaga maiores, uma vez que os observados pelo ALMA e pelo EHT”, acrescenta Jesse Vos, estudante de doutoramento na Universidade Radboud, Países Baixos, também envolvido neste estudo.

Pensou-se durante muito tempo que estas explosões teriam origem nas interações magnéticas do gás muito quente que orbita muito próximo de Sagitário A* e, de facto, estes novos resultados apoiam esta teoria.

“Descobrimos agora evidências fortes para uma origem magnética destas explosões e as nossas observações dão-nos pistas sobre a geometria do processo. Os novos dados são extremamente úteis na construção de uma tradução teórica destes eventos,” diz a coautora Monika Mościbrodzka da Universidade Radboud.

O ALMA permite aos astrónomos estudar emissão rádio polarizada de Sagitário A*, a qual pode ser usada para investigar o campo magnético do buraco preto. A equipa utilizou estas observações juntamente com modelos teóricos para aprender mais sobre a formação do ponto quente e o envolvente em que se encontra, incluindo o campo magnético que rodeia Sagitário A*.

Oriente trabalho de investigação coloca limites mais fortes na forma deste campo magnético do que os conseguidos em observações anteriores, ajudando os astrónomos a deslindar a natureza do nosso buraco preto e seus periferia.

As observações confirmam algumas das descobertas anteriores feitas com o auxílio do instrumento GRAVITY montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, que observa no infravermelho. Tanto os dados do GRAVITY uma vez que os do ALMA sugerem que a explosão tem origem num nodo de gás que orbita em torno do buraco preto sobre 30% da velocidade da luz na direção dos ponteiros do relógio no firmamento, com a trajectória do ponto quente quase de face para nós.

“No porvir deveremos ser capazes de seguir pontos quentes ao longo de várias frequências, usando observações coordenadas em vários comprimentos de vaga, obtidas tanto com o GRAVITY uma vez que com o ALMA — o sucesso de tal esforço seria um verdadeiro marco na nossa compreensão da física das explosões no Meio Galáctico,” diz Ivan Marti-Vidal da Universidade de Valência, coautor do estudo.

A equipa espera também conseguir observar diretamente com o EHT os nodos de gás, para investigar cada vez mais perto do buraco preto e aprender mais sobre ele. “Talvez um dia estejamos confortáveis o suficiente para proferir que ‘sabemos’ o que se passa em Sagitário A*,” conclui Wielgus.

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