Os cientistas conseguiram imaginar Sagitário A*, um buraco negro supermassivo que vive no centro da nossa Via Láctea. É um buraco negro impressionante, quatro milhões de vezes a massa do nosso Sol.
Este monstro vive no centro da nossa galáxia Via Láctea
Você está olhando para uma área central escura onde está o buraco, que é cercado por luz fluindo de gás extremamente quente acelerado por forças gravitacionais colossais. Para comparação, o anel tem aproximadamente o mesmo tamanho da órbita de Mercúrio ao redor do nosso Sol.
Isso é uma distância de 40 milhões de milhas (cerca de 60 km). Felizmente, como esse buraco negro supermassivo está tão distante – cerca de 26.000 anos-luz no futuro – não há chance de entrarmos em perigo.
A imagem foi produzida por uma equipe internacional chamada Telescópio Horizonte de Eventos (EHT) colaboração.
A segunda foto do ano é de um buraco negro supermassivo no centro de outra galáxia, Messier 87, também conhecida como M87. Essa coisa era mais de mil vezes maior que o nosso Sol em termos de tamanho.
“Mas esta nova imagem é especial porque é nosso buraco negro supermassivo”, explicou o professor Heino Falcke, um dos pioneiros europeus do projeto EHT.
“Isso está em ‘nosso quintal’, e se você quiser entender os buracos negros e como eles funcionam, este é o que vai te dizer, porque vemos isso em detalhes intrincados”, disse Falcke à BBC News.
O que é um buraco negro supermassivo?
O termo “buraco negro supermassivo” refere-se a uma região do espaço onde a matéria entrou em colapso sobre si mesma. Por ser tão forte, nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional de um buraco negro supermassivo. Buracos negros supermassivos resultarão da destruição catastrófica de estrelas massivas. Alguns, por outro lado, são tremendamente enormes e têm bilhões de vezes a massa do nosso Sol. Não está claro como esses buracos negros supermassivos são formados.
A imagem é um tour de force técnico. Tem que ser. A uma distância de 26.000 anos-luz da Terra, Sagitário A*, ou Sgr A*, é uma pequena alfinetada no céu. Para discernir tal alvo requer uma resolução incrível. O truque do EHT é uma técnica chamada interferometria de matriz de linha de base muito longa (VLBI).
A foto é uma maravilha técnica. Tem que ser. Sagitário A*, ou Sgr A* para abreviar, é um pequeno ponto no céu noturno a 26.000 anos-luz de distância da Terra. Detectar tal alvo com tal precisão requer uma tremenda resolução. O EHT usa um método chamado interferometria de matriz de linha de base muito longa (VLBI) para realizar a tarefa. Em essência, esta é uma rede de oito antenas de rádio amplamente separadas que simulam o tamanho do telescópio do nosso planeta.
O ângulo de elevação do EHT é muito alto, o que significa que ele pode cortar um ângulo no céu que é medido em microarcsegundos. Os membros da equipe dizem que têm uma clareza de visão comparável à de ver um bagel na superfície da Lua.
Mesmo assim, construir uma fotografia digital a partir de vários petabytes (1 PB = 1 milhão de GB) de dados requer o uso de relógios atômicos, algoritmos inteligentes e uma eternidade de poder de supercomputação.
A escuridão de um buraco negro supermassivo dobra a luz, formando um disco de acreção. Não há nada para observar além de uma “sombra”, mas o brilho da matéria voando em torno dessa escuridão e se estendendo em um círculo, conhecido como disco de acreção, revela onde está o objeto.
Você pode estar se perguntando o que há de novo na imagem atualizada do M87 ao compará-la com a antiga. Existem, no entanto, diferenças significativas.
“Como Sagitário A* é um buraco negro muito menor – é cerca de mil vezes menor – sua estrutura de anel muda em escalas de tempo mil vezes mais rápidas. É muito dinâmico. Os ‘pontos quentes’ que você vê no ringue se movem dia após dia”, disse Ziri Younsi, da University College London.
Isso pode ser visto nos cálculos da equipe do que você veria se pudesse se colocar no centro de nossa galáxia Via Láctea e observar a situação com olhos sensíveis às frequências de rádio.
A uma taxa de 190.000 mph (cerca de 300.000 km/s), o gás superaquecido e entusiasmado no anel está girando em torno do buraco negro supermassivo. As regiões mais brilhantes são os locais mais prováveis onde o material está fluindo em nossa direção e onde sua emissão de luz está sendo energizada ou “aumentada por doppler”, como resultado.
Essas rápidas variações perto de Sgr A* são uma das razões pelas quais demorou tanto tempo para construir uma imagem de M87. A interpretação dos dados tem sido muito mais difícil.
Por outro lado, o M87, em seu maior tamanho e distância de 55 milhões de anos-luz, parece estático quando comparado ao M64.
Os cientistas já estão usando as descobertas nesta imagem para testar teorias contemporâneas da gravidade. Até agora, o que eles observaram é totalmente consistente com as equações da relatividade geral de Einstein, que ele publicou pela primeira vez em 1915.
Durante décadas, sabemos que existe um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. O que mais, senão um buraco negro supermassivo, poderia criar forças que aceleram estrelas próximas através do espaço a velocidades de 24.000 km/s (para comparação, nosso Sol viaja ao redor da Via Láctea a 230 quilômetros por segundo ou 140 milhas por hora) ?
Centenas de estrelas estarão circulando o buraco negro supermassivo a velocidades de centenas de milhares a bilhões de quilômetros por hora. Eles também procurarão sinais de aglomerados concentrados de matéria escura, bem como evidências de que existem alguns buracos negros supermassivos do tamanho de estrelas na região.
“Toda vez que obtemos uma nova instalação que pode obter uma imagem mais nítida do Universo, fazemos o possível para treiná-la no centro galáctico e inevitavelmente aprendemos algo fantástico”, explicou Jessica Lu, da Universidade da Califórnia, Berkeley, US, que vai liderar a campanha Webb.
As descobertas da colaboração EHT estão sendo publicadas em uma edição especial do As Cartas do Jornal Astrofísico. A propósito, você sabia que a NASA planeja destruir a Estação Espacial Internacional?
