Uma vez que um buraco negro se forma, seu intenso campo gravitacional produz uma superfície além da qual nem mesmo a luz consegue escapar, e parece negro para quem está de fora. Todos os detalhes da complexa mistura de matéria e energia em seu passado são perdidos, deixando-o tão simples que pode ser completamente descrito por apenas três parâmetros: massa, spin e carga elétrica. Os astrônomos podem medir as massas dos buracos negros de uma maneira relativamente direta, observando como a matéria se move em sua vizinhança (incluindo outros buracos negros) sob a influência de seus campos gravitacionais.
As cargas dos buracos negros são consideradas insignificantes quando as cargas positivas e negativas em queda são equilibradas em número. Os spins dos buracos negros são difíceis de determinar; normalmente eles são determinados interpretando a emissão de raios-X da borda interna quente do disco de acreção ao redor do buraco negro. O spin é quantificado por um número entre zero e um, e os spins dos buracos negros foram medidos com resultados que variam de alguns décimos até perto de um.
A galáxia da Via Láctea hospeda um buraco negro supermassivo (SMBH) em seu centro, Sagitário A *, com cerca de quatro milhões de massas solares. A uma distância de cerca de 27 mil anos-luz, é de longe o objeto mais próximo de nós, e mesmo que não seja tão ativo ou luminoso como outros núcleos galácticos supermassivos, sua proximidade relativa fornece aos astrônomos uma oportunidade única para sondar o que acontece perto da “borda” de um enorme buraco negro. O Centro Galáctico SMBH é cercado por um aglomerado de estrelas e aglomerados de material ligeiramente brilhante e, nos últimos anos, os astrônomos têm sido capazes de levar os testes da Relatividade Geral a novos limites medindo e modelando os movimentos desses aglomerados conforme eles balançam em torno do SMBH . O giro do buraco negro, entretanto, não foi determinado de maneira consistente, mas seu valor ajudaria a restringir modelos de possível atividade do jato.
Os astrônomos do CfA Giacomo Fragione e Avi Loeb perceberam que a distribuição espacial de um grupo de objetos do aglomerado, as chamadas estrelas S, poderia ser usada para sondar o spin. Existem atualmente cerca de quarenta estrelas S conhecidas que orbitam o SMBH em apenas 9,9 anos, e análises recentes argumentam que coletivamente elas se encontram em dois discos quase de ponta, com as estrelas em cada disco girando em torno do buraco negro, mas em oposição instruções. Os dois astrônomos perceberam que essa geometria incomum poderia permitir uma medição estimada do spin. Uma das previsões da relatividade mais curiosas e não intuitivas é que o espaço não é apenas deformado pela gravidade de um corpo maciço, mas também deformado (embora em um grau menor) pelo giro de um corpo. Este é o chamado “efeito de arrastamento de quadro”, um fenômeno pequeno e difícil de medir (que, no entanto, foi confirmado). Os dois astrônomos mostram que no caso de SgrA *, o arrasto de quadro terá um efeito apreciável nas órbitas das estrelas S nesses discos. Ao assumir que os planos orbitais das estrelas S são estáveis ao longo do tempo, eles são capazes de mostrar que o spin da SMBH na Via Láctea deve ser menor que cerca de 0,1.
Publicado em 21/10/2020 09h22
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: