O observatório espacial Herschel da ESA fez as observações mais detalhadas até hoje de uma nuvem molecular de gás surpreendentemente quente que pode estar orbitando ou caindo em direção a um buraco negro supermassivo que se localiza no centro da Via Láctea.
Nosso buraco negro local está localizado na região conhecida como Sagittarius A*, ou somente Sgr A*, perto de uma fonte de rádio. Ele tem uma massa de aproximadamente quatro milhões de vezes a massa do Sol e localiza-se a aproximadamente 26000 anos-luz de distância do Sistema Solar.
Mesmo a essa distância ele é algumas centenas de vezes mais perto de nós do que qualquer galáxia com um buraco negro ativo em seu centro, fazendo dele um laboratório ideal para se poder estudar o ambiente ao redor desses enigmáticos objetos.
Grandes quantidades de poeira localizam-se no plano da Via Láctea entre aqui e o centro, obscurecendo a nossa visão nos comprimentos de onda da luz visível. Mas nos comprimentos de onda do infravermelho distante, é possível espiar através da poeira, dando ao cientistas do Herschel a chance de estudar a turbulenta região interna da nossa galáxia em grande detalhe.
O Herschel detectou uma grande quantidade de moléculas simples no coração da Via Láctea, incluindo monóxido de carbono, vapor d’água e cianeto de hidrogênio. Analisando a assinatura dessas moléculas, os astrônomos foram capazes de pesquisar algumas das propriedades fundamentais do gás interestelar que circunda o buraco negro.
“O Herschel tem resolvido a emissão do infravermelho distante a uma distância de apenas 1 ano-luz do buraco negro, fazendo possível pela primeira vez nesses comprimentos de onda, separar a emissão devido à cavidade central daquela do disco molecular denso ao redor”, disse Javier Goicoechea, do Centro de Astrobiología, na Espanha, e principal autor do artigo que relata esses resultados e que pode ser encontrado no final desse post.
A grande surpresa foi descobrir quão quente o gás molecular localizado nas regiões mais internas da galáxia fica. No mínimo o gás tem uma temperatura por volta dos 1000 graus Celsius, muito mais quente do que a temperatura das típicas nuvens interestelares que normalmente têm uma temperatura algumas dezenas de graus acima do zero absoluto, ou seja, acima dos -273 graus Celsius.
Ao mesmo que o calor é baixo para explicar a radiação ultravioleta emitida de um aglomerado de estrelas massivas que vivem muito perto do centro galáctico, ele não é suficiente para explicar por si só as altas temperaturas.
Em adição à radiação estelar, a equipe do Dr. Coicoechea hipotetizou que a emissão das fortes ondas de choque em um gás altamente magnetizado na região pode contribuir de forma significante para as altas temperaturas. Essas ondas de choque podem ser geradas nas colisões entre as nuvens de gás, ou no material fluindo às altas velocidades de estrelas e protoestrelas.
“As observações são também consistentes com os fluxos de gás quente acelerando em direção a Sgr A*, caindo em direção ao centro da Galáxia”, disse o Dr. Goicoechea. “O buraco negro da nossa galáxia pode estar cozinhando seu jantar bem em frente aos olhos do Herschel”.
Pouco antes do material cair no buraco negro, ele é aquecido e pode gerar raios-X de alta energia, e explosões de raios-gamma. Enquanto que a SGR A* atualmente mostra pouco sinal dessa atividade isso poderia mudar em breve.
Usando observações do infravermelho próximo, outros astrônomos têm detectado uma nuvem de gás compacta e separada com apenas algumas poucas vezes a massa da Terra espiralando em direção ao buraco negro. Localizada muito mais perto do buraco negro do que o reservatório de material estudado pelo Herschel em seu trabalho, ela pode finalmente ser engolida mais para o final desse ano.
Sondas incluindo o XMM-Newton da ESA e o Integral estarão esperando para registrar qualquer alta energia que possa ser emitida pelo buraco negro no momento em que ele estiver se alimentando.
“O centro da Via Láctea é um região complexa, mas com essas observações do Herschel, nós estamos dando um importante passo na direção de melhorar o nosso entendimento sobre a vizinhança do buraco negro supermassivo, que ajudará e muito em melhorar a nossa imagem sobre a evolução da galáxia”, disse Göran Pilbratt, cientista de projeto do Herschel da ESA.
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