Observando na Escuridão Graças aos Raios-X

Os astrônomos há muito tempo o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea e conhecido como Sagitário A*, é um tipo particular de buraco negro que se “alimenta” pouco. O combustível para esse buraco negro é proveniente de poderosos ventos que sopram de dezenas de estrelas jovens e massivas concentradas nas proximidades do buraco negro.

Embora falamos de proximidade, essas estrelas estão localizadas numa distância relativamente grande do Sagitário A*, numa região onde a gravidade do buraco negro é fraca de modo que os ventos estelares de alta velocidade não são capturados pelo buraco negro. Os cientistas calcularam anteriormente que o Sagitário A* deveria consumir somente 1% do combustível carregado pelos ventos estelares.

Entretanto, parece agora que o Sagitário A* consome menos ainda do que se esperava – ingerindo somente 1% do 1% anteriormente calculado. Por que ele consome tão pouca matéria? A resposta pode ser encontrada em um novo modelo teórico desenvolvido a partir dos dados obtidos pelo Observatório de Raios-X Chandra, da NASA. Esse modelo considera o fluxo de energia entre duas regiões ao redor do buraco negro: uma região interna que é próxima ao chamado horizonte de eventos (o limite além do qual nem mesmo a luz é capaz de escapar da força do buraco negro), e uma região externa que inclui a fonte de combustível do buraco negro – as estrelas jovens – estendendo mais de um milhão de vezes mais distante. Colisões entre partículas na região interna  quente, transfere energia para as partículas na região fria externa, por meio de um processo chamado de condução. Esse processo, por sua vez, fornece pressão adicional que faz com que todo o gás na região externa flua para longe do buraco negro. O modelo parece explicar bem a forma estendida do gás quente detectado ao redor do Sagitário A* em Raios-X, bem como feições observadas em outros comprimentos de onda.

A imagem feita pelo Chandra do Sagitário A* é baseada em dados provenientes de uma série de observações consumindo um milhão de segundos ou quase duas semanas. Essa observação profunda, deu aos cientistas uma visão nunca antes conseguida do remanescente de supernova próximo ao Sagitário A* (conhecido como Sagitário A Leste) e dos lobos de gás quente estendendo por dezenas de anos-luz ao lado do buraco negro. Esses lobos fornecem evidências para as poderosas erupções ocorridas algumas vezes nos últimos 10000 anos.

A imagem também mostra alguns misteriosos filamentos de raios-X, alguns dos quais podem ser estruturas magnéticas imensas interagindo com fluxos energéticos de elétrons produzidos pela rápida rotação das estrelas de neutrons. Essas feições são conhecidas como pulsares com ventos de nebulosas.

O novo modelo para o Sagitário A foi apresentado na conferência da Sociedade Astronômica Americana, por Roman Shcherbakov e Robert Penna da Universidade de  Harvard e Frederick K. Baganoff do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.