Crédito: ESO / MPE / Marc Schartmann
Os astrônomos observaram uma nuvem de gás de alta velocidade se chocar contra o Sagitário A * – o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea – e então se afastar para o espaço. Agora, observações cuidadosas revelaram o quanto a nuvem de gás, que os astrônomos chamaram de G2, diminuiu após a colisão.
Essa medida diz aos cientistas algo importante: a densidade da matéria quente ao redor de Sagitário A *, que é o buraco negro supermassivo mais próximo da Terra. SagittariusA * (SagA *) é quiescente, o que significa que não está devorando um enorme disco de matéria e disparando jatos. Mas ainda há algo quente e brilhante em torno dele que os físicos não entendem muito bem. A colisão com o G2 está oferecendo aos astrônomos uma de suas melhores pistas sobre o que esse anel brilhante é feito.
“Havia essa força de arrasto. A coisa [G2] ficou mais lenta”, disse Stefan Gillessen, astrônomo do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, na Alemanha. [9 idéias sobre buracos negros que vão explodir sua mente]
A desaceleração do G2 provou que havia algo substancial nas imediações do buraco negro para o G2 cair, disse Gillessen.
Os físicos detectaram essa desaceleração usando dados da colaboração GRAVITY no Very Large Telescope (VLT) no Chile. O GRAVITY reúne a luz infravermelha de todos os quatro telescópios do VLT para criar uma imagem mais nítida. Isso permitiu aos pesquisadores uma visão sem precedentes do quase desaparecimento de um objeto com um buraco negro.
“Então é claro que foi divertido assistir, mas agora transformamos em algo útil”, disse Gillessen ao site Live Science. “Nós realmente medimos a atmosfera em torno de um buraco negro em um raio, que era completamente inacessível antes.”
O G2 é um estranho objeto em si: uma massa de gás quente que pode ter um sistema estelar ou dois no seu centro, mas não é vinculado gravitacionalmente por algo óbvio, disse Gillessen. Em vez disso, flui fluidamente ao longo de uma órbita elíptica próxima a SagA * e fica muito próxima do buraco negro em uma extremidade.
Crédito: ESO
Em 2015, os cientistas sabiam que o G2 estava prestes a se aproximar do buraco negro. E no momento eles pensaram que poderia criar alguns fogos de artifício caindo no próprio buraco negro. Isso não aconteceu, o que desapontou alguns observadores na época. Mas ofereceu a Gillessen e sua equipe a chance de fazer a medição da mudança de velocidade.
Gillessen e seus colaboradores publicaram suas medições em 25 de janeiro no The Astrophysical Journal, e Gillessen apresentou suas descobertas na reunião de abril da American Physical Society em Denver.
Eles suspeitaram que o G2 poderia diminuir devido a outra nuvem, chamada G1. O G1 já estava se afastando do buraco negro quando foi descoberto, ao longo de uma órbita semelhante, mas menor e mais lenta, ao G2. A equipe suspeitou que os dois poderiam estar ligados, e que o G1 estava se movendo mais devagar porque recentemente passou por um encontro próximo com a atmosfera do buraco negro.
E quando o G2 atingiu o anel brilhante ao redor da SagA *, ele também diminuiu a velocidade, embora não tanto. A diferença, sugeriram os pesquisadores, deve-se ao fato de o G1 já ter aberto o caminho para o gêmeo. O G2, que, por causa de sua alta velocidade, estava em órbita de mais de 300 anos ao redor do buraco negro, agora desacelerou e está em um caminho orbital muito mais curto, eles descobriram. Deve demorar apenas 50 anos para retornar à sua abordagem mais próxima. Ele cairá no buraco negro inteiramente nos anos 2150.
Usando modelos da colisão, os pesquisadores mostraram que essa desaceleração sugere uma atmosfera de aproximadamente 4.000 partículas por centímetro cúbico a uma distância de 1.000 vezes o raio do horizonte de eventos do buraco negro. Isso é muito menos denso que a atmosfera da Terra, mas ainda é significativo. São dados que astrofísicos que modelam o buraco negro e silencioso no centro de nossa galáxia podem usar, disse Gillessen. E SagA * é um tema quente agora. É o próximo buraco negro que o Event Horizon Telescope (EHT), que produziu recentemente a primeira imagem do buraco negro M87, irá capturar. Graças à natureza quieta da SagA *, ela será muito diferente do buraco negro que a EHT já viu.
Agora, os cientistas sabem um pouco mais sobre como é sua vizinhança imediata.
Publicado em 11/06/2019
Artigo original: https://www.livescience.com/65265-black-hole-gas-crash.html
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