Astrônomos enfim detectam vento do buraco negro no centro da Via Láctea após 50 anos de busca
Pesquisadores em astronomia revelaram provas aguardadas por décadas de que Sagitário A*, o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea, emite um fluxo de material, trazendo à tona detalhes inéditos sobre sua interação com o cosmos.
Após uma investigação de décadas, foram identificados os indícios de um discreto, porém constante, fluxo de matéria vindo do coração da nossa galáxia.
Havia uma peça ausente no entendimento sobre o buraco negro central da Via Láctea. Ao longo de mais de cinquenta anos, cientistas procuravam por um vento característico que, conforme as projeções teóricas, deveria emanar de Sagitário A* (Sgr A*), a gigantesca singularidade oculta no núcleo da nossa galáxia. Contudo, mesmo com aprimoramentos nos equipamentos e inúmeras análises, esse movimento esperado continuava indefinível.
Atualmente, especialistas da Universidade Northwestern anunciaram a detecção desse fenômeno, proporcionando uma perspectiva inédita sobre o funcionamento do enigmático centro da nossa galáxia.
Desvendando o mistério do fluxo de Sagitário A* após cinco décadas
Com a obtenção da representação visual mais detalhada já registrada da área circundante a Sgr A*, a equipe de pesquisa conseguiu resolver um dos dilemas mais persistentes da astronomia. Os achados também enriquecem o conhecimento sobre as dinâmicas físicas que operam no centro galáctico.
Os resultados da investigação foram publicados na renomada revista científica The Astrophysical Journal Letters.
Mark Gorski, da Universidade Northwestern e co-líder do estudo, explicou que “um buraco negro precisa emitir algum tipo de fluxo, a menos que esteja em um vácuo absoluto, o que não existe no universo”. Ele acrescentou que “graças às novas observações, conseguimos, pela primeira vez, uma nitidez suficiente para identificar a evidência desse fluxo. Ao analisar os dados, confirmamos: ‘É isso. O que todos buscavam há 50 anos está aqui’”.
Elena Murchikova, que também liderou a pesquisa ao lado de Gorski, destacou: “Conseguimos provar, inicialmente, que o gás molecular que está extremamente próximo do buraco negro o abastece”. Ela ressaltou ainda que “o fluxo não possui grande intensidade e sua orientação tende a mudar ao longo do tempo. Esse fato indica que Sagitário A* não é um fenômeno singular e que a posição da Terra no cosmos também não se distingue por uma exclusividade”.
A influência dos fluxos de buracos negros na formação das galáxias
Mark Gorski atua como professor assistente de pesquisa no Centro de Exploração e Pesquisa Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA) da Universidade Northwestern, onde foca seus estudos na evolução galáctica. Elena Murchikova, por sua vez, é uma autoridade em astrofísica de buracos negros, lecionando física e astronomia na Faculdade de Artes e Ciências Weinberg da mesma instituição e também é membro do CIERA.
Apesar de sua reputação de atrair tudo ao seu redor, buracos negros também têm a capacidade de ejetar matéria. Por vários anos, a comunidade científica já projetava que buracos negros ativos liberariam fluxos com alta energia. Conforme o gás é puxado em espiral para o interior, ele atinge velocidades próximas à da luz. Essa aceleração gera energia e pressão suficientes para ejetar parte desse material de volta ao espaço, seja como ventos ou jatos poderosos.
Embora já houvesse registros de eventos eruptivos anteriores de Sgr A*, a prova de um fluxo ininterrupto era elusiva. A equipe da Northwestern sugere que essa dificuldade se deve à condição atual do buraco negro, que se encontra em um período de relativa quietude e, por isso, é notoriamente complexo de ser detectado.
Murchikova explicou que “para estudar o nosso próprio buraco negro, é necessário atravessar o plano da galáxia”. Ela detalhou: “Isso implica observar através de uma densa camada de gás, poeira e estruturas ionizadas, o que torna a visualização um desafio considerável”.
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Telescópio ALMA oferece a mais nítida observação do núcleo galáctico
Aperfeiçoamentos nas metodologias de observação, enfim, possibilitaram que os pesquisadores estudassem a área com um nível de precisão inédito. Com base em cinco anos de observações aprofundadas realizadas pelo Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), no Chile, Gorski e Murchikova conseguiram gerar a representação mais minuciosa já feita do gás molecular frio que envolve Sagitário A*.
A nova imagem registrou gás presente a apenas um parsec, o equivalente a aproximadamente três anos-luz, do buraco negro. Depois de empregar um método de calibração para anular as intensas emissões de rádio do objeto, a equipe desenvolveu um mapeamento cem vezes mais profundo e oitenta vezes mais nítido em comparação a representações anteriores. Essa perspectiva aprimorada trouxe à tona formações jamais observadas.
Um aspecto recém-descoberto imediatamente atraiu a atenção da equipe. Os cientistas identificaram uma extensa cavidade cônica, medindo quase um parsec (cerca de três anos-luz) de comprimento e com abertura de 45 graus, que estava desprovida de gás molecular frio. A conclusão mais plausível foi a existência de um fluxo quente emanando de Sgr A*. Conforme esse fluxo percorre a área, ele desloca o gás frio ou o aquece a um patamar que o torna impossível de ser detectado.
Gorski explicou: “Quando um buraco negro ejeta material quente, este não se mistura com o material frio. Ele o afasta ou o eleva a uma temperatura que o torna invisível. Se a temperatura estiver muito alta, o gás frio simplesmente desaparece da observação”.
Cavidade cônica gigante confirma a atividade do buraco negro central
Embora as estrelas também produzam seus próprios ventos, a equipe de pesquisa verificou que esses fluxos estelares isolados não teriam capacidade para moldar uma área tão vasta e desobstruída. Nem mesmo a somatória da energia liberada pelas estrelas vizinhas seria suficiente para tal efeito.
Gorski descreveu a área como “uma significativa ausência de matéria”. Ele adicionou: “Nós estimamos a quantidade de energia necessária para formar essa cavidade, e o valor supera a capacidade de fornecimento das estrelas da região. Portanto, é imperativo que haja uma contribuição do buraco negro supermassivo. Além disso, o formato cônico da cavidade aponta diretamente para o buraco negro”.
Antes de divulgar suas conclusões, os cientistas procuraram por validação complementar. Eles confrontaram os próprios resultados com registros prévios do Observatório de Raios X Chandra da NASA, que havia identificado emissões intensas de raios X na mesma localidade. Os dados do Chandra apresentaram uma correspondência exata com a cavidade sem gás detectada nas análises do ALMA.
Gorski afirmou que “afirmações extraordinárias necessitam de evidências igualmente notáveis”. Ele continuou: “Nosso objetivo era assegurar que não estávamos diante de um simples engano na imagem. Assim, a representação em raios X do Chandra complementou nossa análise de maneira impecável, confirmando a correlação das características moleculares”.
Observações do Chandra em raios X corroboram a nova descoberta
Murchikova revelou que “ao se deparar com algo inédito, a primeira reação não é pensar ‘Que incrível, fizemos uma descoberta’”. Pelo contrário, ela descreveu o pensamento inicial como “’Meu Deus, o que há de errado com a minha metodologia?’”. Contudo, ela concluiu que “quando nossa imagem foi sobreposta à de raios X, todos os elementos se alinharam e a compreensão se tornou clara”.
Considerando o alcance da influência do fluxo sobre uma corrente de gás ionizado próxima, a equipe calcula que essa emissão esteja em atividade há, no mínimo, 20.000 anos. Os achados também apontam que Sgr A* apresenta uma relativa tranquilidade se comparado a uma vasta quantidade de outros buracos negros supermassivos em diferentes galáxias.
Murchikova enfatizou que a maioria dos buracos negros em outras galáxias permanece em um estado de baixa atividade durante grande parte de sua existência, “mas frequentemente só conseguimos estudá-los quando estão em seu auge de energia”. Ela complementou que “é extremamente relevante investigar buracos negros nesse estado de menor atividade, apesar de não ser o mais comum a ser observado. Sagitário A* agora nos oferece uma oportunidade sem precedentes para compreender a dinâmica de um buraco negro durante sua fase de quietude, um comportamento pouco documentado até então”.
