(Imagem: © ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / J. R. Goicoechea (Instituto de Física Fundamental, CSIC, Espanha))
Há uma fera escondida no centro da Via Láctea e mal se move.
Este buraco negro supermassivo, Sagitário A * (SgrA *), tem uma massa 4,15 milhões de vezes a do nosso sol. Ele se revelou pela primeira vez aos cientistas como uma fonte misteriosa de ondas de rádio do centro da galáxia em 1931; mas foi só em 2002 que os pesquisadores confirmaram que as ondas de rádio vinham de algo enorme e compacto como um buraco negro – um feito que lhes rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2020. Poucos dias antes de a equipe saber sobre o Nobel em 6 de outubro, outro grupo aprendeu algo novo sobre o buraco negro: ele está girando mais devagar do que um buraco negro supermassivo deveria, movendo-se menos que (possivelmente muito menos) 10% da velocidade de Luz.
Os buracos negros, apesar de seu incrível poder, são objetos extraordinariamente simples. Todos os traços distintivos da matéria que os forma e os alimenta se perdem em suas singularidades infinitesimais. Portanto, cada buraco negro na galáxia pode ser descrito com apenas três números: massa, rotação e carga.
Depois que os pesquisadores localizam um buraco negro no espaço, medir a massa é bastante simples – basta verificar com que força sua massa está puxando os objetos próximos. Para obter a massa de SgrA *, os cientistas apenas observaram sua influência nas “estrelas S”, uma coleção das estrelas mais internas da Via Láctea que são aceleradas a velocidades incríveis à medida que giram em torno do buraco negro em órbitas estreitas. E os pesquisadores presumem que, como a maioria dos objetos grandes no espaço, os buracos negros não têm cargas eletromagnéticas fortes.
(O planeta Terra, por exemplo, tem algumas partículas com carga positiva e algumas partículas com carga negativa, mas elas se cancelam em todo o planeta. Os outros planetas e estrelas conhecidas funcionam da mesma maneira. Os pesquisadores presumem que os buracos negros têm carga neutra. )
Isso deixa o spin como a característica mensurável restante de SgrA *, e agora os pesquisadores pensam que têm evidências de que o supermassivo é um spinner extraordinariamente lento.
Spin é importante por dois motivos principais.
Primeiro, como o Live Science relatou anteriormente, o horizonte de eventos de um buraco negro a região sombria dentro da qual nem mesmo a luz pode escapar da gravidade do monstro cresce conforme ele ganha mais massa, alcançando cada vez mais a singularidade do buraco negro. Mas à medida que o buraco negro gira cada vez mais rápido, o horizonte de eventos diminui. Os buracos negros de giro muito rápido devem ter horizontes de eventos menores do que os buracos negros mais lentos da mesma massa.
Em segundo lugar, acredita-se que o spin desempenhe um papel nos dois jatos de matéria incandescente que às vezes se lançam no espaço a velocidades incríveis a partir do eixo de rotação de um buraco negro. A maioria das galáxias do tamanho da Via Láctea tem buracos negros supermassivos em seu centro, e muitas vezes essas galáxias têm enormes jatos visíveis explodindo de seus núcleos.
Mas a Via Láctea não tem jatos visíveis. Isso por si só implica que SgrA * provavelmente não está girando muito rápido. Os pesquisadores acham que um buraco negro de rotação rápida agita o disco de acreção de matéria girando fora de seu horizonte de eventos, acelerando parte dessa matéria para explodir como um jato. O que os cientistas sabem sobre o silencioso SgrA * já sugere que ele tem um pequeno disco de acreção, mal está girando, ou ambos.
Em um novo artigo, uma equipe de pesquisadores tentou medir o spin de SgrA *. Mais uma vez, eles confiaram nas estrelas S visíveis para aprender o que seu grande companheiro escuro está fazendo.
Agora, os pesquisadores descobriram que as estrelas S circulam SgrA * em dois planos orbitais. Se você desenhasse suas órbitas ao redor do buraco negro e visse o sistema de lado, eles formariam um X. SgrA * deve estar girando a uma taxa inferior a 10% da velocidade da luz, eles descobriram, porque mais rápido o movimento teria derrubado as estrelas S de seus planos orbitais em forma de X agora.
Isso porque essas órbitas, escreveram os pesquisadores, provavelmente são tão antigas quanto as próprias estrelas S. As estrelas ainda seguem as órbitas com as quais nasceram. Se SgrA * estivesse girando muito rápido, não seria o caso.
Quando objetos pesados giram muito rápido no espaço, esse giro influencia qualquer coisa na órbita ao redor deles. Com o tempo, esse objeto massivo puxa as órbitas desses objetos menores, fazendo-os se alinhar mais e mais com a própria direção de rotação do objeto em rotação. Quanto mais lento o giro, mais fraco o efeito e mais tempo leva para esses objetos se alinharem em órbita ao redor de seu chefe robusto.
As estrelas são velhas o suficiente para que o giro as tivesse puxado visivelmente se fosse muito forte. Com suas órbitas tão cristalinas quanto no dia em que nasceram, as estrelas S sugerem fortemente um limite de velocidade superior para SgrA * a apenas um décimo da velocidade da luz. E pode estar girando muito mais devagar.
Esse resultado também explicaria por que SgrA * não parece ter nenhum jato visível, escreveram eles. Uma primeira imagem em close-up da sombra de SgrA *, que deverá vir em um futuro próximo de outra equipe de pesquisa, deve ajudar a confirmar isso, escreveram eles.
Publicado em 28/10/2020 16h26
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