Uma bolha estranha estava viajando a 30% da velocidade da luz

A órbita do recém-descoberta do ponto quente rápido em torno de Sagitário A* sobrepõe-se à primeira imagem do buraco negro supermassivo capturada pela colaboração do Event Horizon Telescope (EHT). Crédito da imagem: Colaboração EHT, ESO/L. Calçada (Agradecimentos: M. Wielgus)

Os astrônomos detectaram uma bolha de gás quente ao redor do buraco negro supermassivo no coração de nossa galáxia a uma velocidade extraordinária. Um poderoso campo magnético em torno da colossal gota do espaço-tempo supercarregou o bizarro glóbulo gasoso, acelerando-o até 30% da velocidade da luz, segundo um novo estudo. 

A órbita da bolha gasosa em torno de Sagitário A* é equivalente em tamanho à órbita de Mercúrio em torno do sol. Mas a bolha em chamas completa uma rotação completa em torno do buraco negro a cada 70 minutos, em comparação com os 88 dias que Mercúrio leva para percorrer a mesma distância, escreveram os pesquisadores em um novo artigo publicado on-line em 22 de setembro na revista Astronomy and Astrophysics.

“Isso requer uma velocidade alucinante de cerca de 30% da velocidade da luz”, disse o principal autor do estudo, Maciek Wielgus, astrônomo do Instituto Max Planck de Radioastronomia na Alemanha, em um comunicado. Isso é cerca de 323,8 milhões de km/h (201,2 milhões de mph), ou cerca de 3.000 vezes mais rápido do que a Terra se move ao redor do sol.

Os pesquisadores avistaram a bolha em órbita pela primeira vez em 2017 usando o telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile. O telescópio ALMA, composto por 66 antenas, é um dos oito telescópios que compõem a rede Event Horizon Telescope (EHT), que produziu a primeira imagem direta de Sagitário A* em maio deste ano. 

Os pesquisadores estavam calibrando o ALMA para se concentrar em Sagitário A* para o projeto EHT quando detectaram uma explosão de raios-X incomum proveniente do espaço que rodeia o buraco negro. 

A radiação eletromagnética do clarão, que também era visível no infravermelho e em ondas de rádio, era altamente polarizada, ou recurva, e mostrava sinais de aceleração sincrotron, na qual um objeto está sujeito a uma aceleração perpendicular à sua velocidade. Esse tipo de aceleração ocorre quando partículas carregadas são impulsionadas por um forte campo magnético, como quando aceleradores de partículas artificiais sobrecarregam elétrons, de acordo com ScienceAlert. 

A única explicação para esse tipo de aceleração é que a erupção se originou do disco magneticamente preso do buraco negro, um anel de matéria em torno de um buraco negro que está sendo mantido no lugar por um forte campo magnético, que contrabalança as forças da gravidade puxando a matéria para o vazio cósmico. Os pesquisadores, portanto, deduziram que a única origem possível da erupção era uma bolha de gás supercarregada presa dentro deste disco.

Diferentes grupos de pesquisa detectaram sinais semelhantes de pontos quentes que orbitam rapidamente outros buracos negros, de acordo com o comunicado. No entanto, esta é a primeira vez que um clarão emitido por um ponto quente foi observado em ondas de rádio, bem como no infravermelho e no raio-X, escreveram os pesquisadores no artigo.

A localização de Sagitário A* na Via Láctea vista do telescópio ALMA no Chile. Crédito da imagem: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), Colaboração EHT

Os pesquisadores acham que as ondas de rádio que detectaram podem significar que o ponto quente está desacelerando e perdendo parte de sua energia, de acordo com o comunicado. Isso pode sinalizar que a bolha de gás acabará por desacelerar o suficiente para que a gravidade do buraco negro supere a blindagem magnética que o cerca e, finalmente, puxe o gás para sua boca infinita. 

Os pesquisadores esperam que essa nova informação possa ser usada para ajudar a rastrear pontos quentes adicionais em torno de outros buracos negros. 

"No futuro, devemos ser capazes de rastrear pontos quentes em frequências usando observações coordenadas de vários comprimentos de onda", disse o coautor do estudo, Ivan Marti-Vidal, radioastrônomo da Universidade de Valência, na Espanha, no comunicado. "O sucesso de tal empreendimento seria um verdadeiro marco para nossa compreensão da física das erupções no centro galáctico".

Embora o novo estudo melhore nossa compreensão do coração do buraco negro da Via Láctea, os pesquisadores disseram que ainda há muito mais a aprender sobre Sagitário A *.

Até agora, os telescópios lutavam para se concentrar na estrutura supermassiva porque ela frequentemente explode, disparando radiação eletromagnética que interfere em sensores delicados. Mas o novo Telescópio Espacial James Webb desempenhará um papel fundamental em futuras pesquisas sobre Sagitário A* porque será capaz de ver além dessa interferência.

"Esperamos que um dia nos sintamos confortáveis em dizer que 'sabemos' o que está acontecendo em Sagitário A*", disse Wielgus. Mas esse dia não é hoje.

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Referência:

BAKER, Harry. Superhot blob of gas discovered orbiting Milky Way's black hole at 'mind-blowing' velocity. Live Science, Nova York, 28, set. 2022. Disponível em: <https://www.livescience.com/superfast-hot-blob-gas-sagittarius-a>. Acesso em: 03, out. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.