O tratamento, rejeitado pelo buraco negro, torna-se uma mina de ouro para a ciência

O tratamento, rejeitado pelo buraco negro, torna-se uma mina de ouro para a ciência

Esta ilustração mostra a imagem infravermelha em uma cor falsa da área ao redor do centro da Via Láctea, com o buraco negro supermassivo Sag A *. O marcador mostra a localização de um buraco negro que brilha fracamente devido à acreção da matéria; outros objetos são estrelas ou nuvens densas orbitando em torno de um buraco negro ou em sua vizinhança. A escala da imagem é de cerca de um ano-luz.

Lembre-se, a nuvem misteriosa de gás que se move em um curso frontal com um buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia? Bem, os astrônomos ainda estão tentando descobrir por que ele não foi absorvido pelo buraco negro, e por que ele não acionou fogos de artifício cósmicos.

Mas, ao mesmo tempo, os pesquisadores revelaram algumas novidades interessantes sobre o monstro da singularidade, escondendo-se a uma distância de mais de 25.000 anos-luz da Terra.

Em 2011, os astrônomos notaram uma nuvem de gás correndo pelos cantos mais internos da protuberância galáctica. À frente do curso de um objeto conhecido (não romanticamente) como "G2" estava o buraco negro supermassivo Sagitário A * (ou apenas Sgr A *). Depois de alguns cálculos, ficou claro que esta nuvem passaria a 250 distâncias entre o Sol e a Terra do buraco negro, que está perto o suficiente para ser apertado pela poderosa gravidade do buraco negro. Foi realmente emocionante: pela primeira vez na história da humanidade, poderemos estudar o material antes que ele caia em um buraco negro à medida que nos aproximamos do final deslumbrante.

Naquela época, acreditava-se que o G2 consiste de uma coleção de nebulosas de gases estelares. Também se assumiu que, devido à deformação extremamente poderosa das marés, a nuvem seria alongada, como macarrão, com gavinhas se retraindo no disco de acreção de um buraco negro. Esperava-se que, ao longo do caminho, as emissões dos feixes desse gás, interagindo com o ambiente espaço-temporal extremo do horizonte Sgr A * dos eventos, fossem detectadas como raios X - talvez as maiores erupções que já vimos de Sgr A *. Nós testemunharíamos nosso buraco negro em ação; da descoberta da queda de um objeto até a destruição final deste objeto, quando a matéria é transformada em energia e um buraco negro cria uma celebração cósmica.

Mas ... nada aconteceu.

Algo aconteceu, mas a destruição do G2 não se tornou algo fora do comum e os astrofísicos tentaram entender o que aconteceu ... ou, mais precisamente, por que isso não aconteceu.

A hipótese atual é que o G2 não é uma coleção de gases perdidos, como se acreditava, pode ser uma estrela envolvida em uma nuvem de gás ligado gravitacionalmente. Ao se encontrar diretamente com Sgr A *, a nuvem mantém sua integridade e muito pouco gás foi separado da estrela mascarada. Se não há substância em queda, então não há fogo de artifício cósmico - os astrônomos estão desapontados. Em um novo estudo publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society (MNRAS), os astrônomos Michael McCourt e Anne-Marie MADIGAN do Centro Harvard-Smithsonian de Astronomia (CFA) descreveram o estudo do G2, mostrando que apesar de pouco material ter sido arrancado, o evento ajudou explore o ambiente extremo em torno do Sgr A *. De particular interesse: eles podem ter adivinhado onde o buraco negro encontraria outro banquete.

McCourt e Madigan rastrearam o G2, bem como outra nuvem de gás chamada "G1", passando perto de Sgr A *. Acontece que as nuvens foram tão próximas que passaram pelo “fluxo de acreção” de um buraco negro. Em outras palavras, essas nuvens podem ser usadas como indicadores para ver a estrutura da matéria que regularmente cai em um buraco negro.

Como as duas nuvens seguem uma trajetória semelhante em torno de um buraco negro, pequenas mudanças nos objetos gasosos podem ser medidas. E a evolução dessas nuvens revelou as características da matéria interestelar em torno de Sgr A *.

"Apesar do fato de ainda não estar claro se esses objetos contêm estrelas embutidas, seus envelopes gasosos expandidos evoluem independentemente uns dos outros, como nuvens de gás", escrevem eles. "Acreditamos que a evolução está de acordo com o conceito de nuvens G (G1 e G2), girando no sentido horário no disco. Nossa análise nos permite pela primeira vez identificar exclusivamente o eixo de rotação do fluxo de acreção: localizamos o eixo de rotação dentro de 20 graus, encontrando uma orientação em de acordo com o tamanho do jato detectado em observações de raio X, e também de acordo com o disco nuclear, o toro massivo de gás molecular (aproximadamente) 1,5 parsecs (5 anos-luz) de Sgr A *. Em geral, as observações de G1 e G2 mostraram a direção na qual o material se move quando cai em um buraco negro, levando à rotação do disco de acreção do buraco negro. Além disso, eles descobriram que o buraco negro não se alimenta dos ventos estelares das estrelas próximas, mas sim do material de um enorme anel de material, com um raio de cerca de 5 anos-luz ao redor.

Assim, o G2 não causou erupções excitantes e emissões de raios X, que os astrônomos previram em 2011, mas acontece que o G2 (e também o G1) foram muito mais úteis para não alimentar o buraco negro; em vez disso, eles giram em torno do centro da galáxia, fornecendo pistas tentadoras sobre a natureza do monstro gravitacional que vive no centro da Via Láctea.

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