Há um monstruoso buraco negro “escondido” no centro da Via Láctea

Com o auxílio do GRAVITY, o instrumento extremamente sensível do ESO, uma equipa internacional de cientistas confirmou, como se supunha há muito tempo, que um buraco negro supermassivo se esconde no centro da Via Láctea.

Novas observações mostram nodos de gás a deslocarem-se a velocidades de cerca de 30% da velocidade da luz, numa órbita circular logo a seguir ao horizonte de eventos do buraco negro, o que corresponde à primeira vez que se observa matéria a orbitar próximo do ponto de não retorno. Estas são também as observações mais detalhadas obtidas até à data de matéria a orbitar tão perto de um buraco negro.

Com o auxílio do instrumento GRAVITY montado no Interferómetro do VLT (Very Large Telescope) do ESO, cientistas de um consórcio de instituições europeias, incluindo o ESO, observaram clarões de radiação infravermelha a ser emitidos pelo disco de acreção que rodeia Sagitário A*, o objeto massivo situado no coração da Via Láctea.

Os clarões observados fornecem-nos uma confirmação, há muito tempo esperada, de que o objeto que se esconde no centro da nossa Galáxia é, como se tem assumido, um buraco negro supermassivo. Os clarões têm origem no material que está a orbitar perto do horizonte de eventos do buraco negro — o que faz destas observações as mais detalhadas obtidas até à data de matéria a orbitar tão próximo de um buraco negro.

Apesar da matéria que compõe o disco de acreção — o cinturão de gás que rodeia Sagitário A* e que se desloca a velocidades relativistas — orbitar o buraco negro de forma segura, qualquer material que se aproxime demasiado é puxado para além do horizonte de eventos. O ponto mais próximo de um buraco negro onde a matéria pode orbitar sem ser puxada de forma definitiva para o seu interior é chamada a órbita estável mais interior e foi nesta zona que tiveram origem os clarões observados.

“É incrível poder realmente testemunhar material a orbitar um buraco negro a uma velocidade de 30% da velocidade da luz,” refere Oliver Pfuhl, um cientista no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). “A extrema sensibilidade do GRAVITY permitiu-nos observar os processos de acreção em tempo real com um detalhe sem precedentes.”

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O GRAVITY

Estas medições foram apenas possíveis graças a uma colaboração internacional e a instrumentação de vanguarda. O instrumento GRAVITY, que tornou possível este trabalho, combina a luz recolhida por quatro telescópios do VLT do ESO, criando assim um supertelescópio virtual de 130 metros de diâmetro, o qual foi utilizado para investigar a natureza de Sagitário A*.

Em julho deste ano, com o auxílio do GRAVITY e do SINFONI, outro instrumento montado no VLT, a mesma equipa de investigadores fez medições precisas na altura da passagem da estrela S2 pelo campo gravitacional extremo existente perto de Sagitário A* e revelou, pela primeira vez, os efeitos previstos pela teoria da relatividade geral de Einstein em meios tão extremos. Durante a passagem de S2 foi igualmente observada forte emissão infravermelha.

“Estávamos a monitorizar de perto S2 e claro que, ao mesmo tempo, estávamos também atentos a Sagitário A*,” explicou Pfuhl. “Durante as observações, tivemos a sorte de reparar em três clarões brilhantes emitidos perto da zona do buraco negro — foi uma coincidência fantástica!”

Esta radiação emitida por eletrões altamente energéticos situados muito perto do buraco negro, foi vista como três clarões brilhantes muito proeminentes e ajustava perfeitamente previsões teóricas para pontos quentes a orbitar perto de um buraco negro de 4 milhões de massas solares. Pensa-se que estes clarões têm origem nas interações magnéticas do gás muito quente que orbita próximo de Sagitário A*.

Reinhard Genzel, do MPE em Garching, na Alemanha, e que liderou o estudo explica: “Este sempre foi um dos nossos projetos de sonho, mas não ousávamos imaginar que poderia tornar-se possível tão cedo.”

Relativamente à suposição de longa data de que Sagitário A* seria um buraco negro supermassivo, Genzel conclui que “este resultado é uma confirmação retumbante do paradigma do buraco negro supermassivo.”

Os resultados foram publicados na passada quinta-feira, dia 31 de outubro, na revista científica Astronomy & Astrophysics.