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25 de fevereiro de 2024

O Jantar de um Buraco Negro Aproxima-se a Grande Velocidade


Utilizando o Very Large Telescope do ESO, uma equipe de astrônomos descobriu uma nuvem de gás, com várias vezes a massa da Terra, a aproximar-se rapidamente do buraco negro situado no centro da Via Láctea. Esta é a primeira vez que uma nuvem “condenada” é observada em aproximação a um buraco negro supermassivo. Os resultados serão publicados a 5 de Janeiro de 2012 na revista Nature, o artigo original pode ser encontrado no desse post.

Ao longo de um programa de 20 anos de duração que utiliza os telescópios do ESO para monitorizar o movimento das estrelas em torno do buraco negro supermassivo situado no centro da nossa galáxia [1], uma equipe de astrônomos liderada por Reinhard Genzel (Instituto Max-Planck para a Física Extraterrestre – MPE- Garching, Alemanha), descobriu um objeto único em aproximação rápida ao buraco negro.

Nos últimos sete anos, a velocidade deste objeto praticamente duplicou, atingindo mais de 8 milhões de km/hora. Encontra-se numa órbita muito alongada [2] e a meados de 2013 passará a uma distância de apenas 40 bilhões de quilómetros do horizonte de acontecimentos do buraco negro, uma distância de cerca de 36 horas-luz [3]. Trata-se, em termos astronómicos, de um encontro com um buraco negro supermassivo extremamente próximo.

Este objeto é muito mais frio do que as estrelas circundantes (com uma temperatura de apenas cerca de 280º Celsius) e é essencialmente composto de hidrogênio e hélio. Trata-se de uma nuvem de poeira e gás ionizado com uma massa de cerca de três vezes a da Terra. A nuvem brilha sob a intensa radiação ultravioleta emitida por estrelas quentes, que se encontram em seu redor no coração superlotado da Via Láctea.

A atual densidade da nuvem é muito maior do que o gás quente que rodeia o buraco negro. No entanto, à medida que a nuvem se aproxima do monstro esfomeado, a pressão externa que vai aumentando, irá comprimir a nuvem. Ao mesmo tempo, a grande força gravitacional do buraco negro, o qual tem uma massa quatro milhões de vezes maior que a do Sol, continuará a acelerar o movimento para o interior e a esticar a nuvem ao longo da sua órbita.

“A imagem de um astronauta, próximo de um buraco negro, a ser esticado até ficar tipo esparguete é bastante comum em ficção científica. Mas agora podemos efetivamente ver isso a acontecer à nova nuvem descoberta, que não vai sobreviver à experiência,” explica Stefan Gillesseen (MPE), autor principal do artigo científico que descreve os resultados.

As bordas da nuvem começam já a rasgar-se e espera-se que a nuvem se desfaça completamente em pedaços nos próximos anos[4]. Os astrônomos vêem já sinais claros do aumento da perturbação no período de 2008 a 2011.

Espera-se também que o material se torne muito mais quente à medida que se aproximar do buraco negro em 2013 e comece a emitir em raios-X. Atualmente existe pouco material próximo do buraco negro, por isso a refeição recém-chegada será o combustível dominante do buraco negro durante os próximos anos.

Uma explicação para a formação da nuvem é que o material que a compõe possa ter vindo de estrelas jovens de grande massa que se encontram nas proximidades e que perdem massa muito rapidamente devido a ventos estelares. Estrelas deste tipo sopram literalmente o seu gás para o exterior. A colisão de ventos estelares de uma estrela dupla conhecida que orbita em torno do buraco negro central pode ter levado à formação da nuvem.

“Os próximos dois anos serão muito interessantes e deverão trazer-nos informação extremamente valiosa sobre o comportamento da matéria em torno destes objetos massivos tão extraordinários,” conclui Reinhard Genzel.

Notas

[1] O buraco negro que se encontra no centro da Via Láctea é formalmente conhecido por Sgr A*. É o buraco negro supermassivo mais próximo que se conhece e por isso é um ótimo local para estudar os buracos negros de forma detalhada.

[2] As observações foram obtidas com a câmera infravermelha de óptica adaptativa NACO e com o espectrógrafo infravermelho SINFONI, ambos instalados no Very Large Telescope do ESO, no Chile. O centro da Via Láctea situa-se por detrás de espessas nuvens de poeira, que espalham e absorvem a radiação visível. Por isso, temos que o observar no infravermelho, radiação para a qual as nuvem se tornam mais transparentes.

[3] Uma hora-luz é a distância que a luz percorre numa hora. É um pouco mais do que a distância entre o Sol e o planeta Júpiter. Em termos de comparação, a distância entre o Sol e a estrela mais próxima é superior a quatro anos-luz. A nuvem passará a uma distância do buraco negro correspondente a dez vezes a distância entre o Sol e o planeta Netuno.

[4] Este efeito é bem conhecido da física dos fluídos e pode ser observado quando, por exemplo, estamos a despejar xarope num copo de água. A corrente de xarope que cai na água é destruída e a gota desfaz-se – diluindo de modo eficaz o xarope na água.

Eso1151

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Fonte:

http://www.eso.org/public/news/eso1151/


Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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