Algo inesperado está se desenrolando no coração da nossa galáxia

Num estudo inovador, os astrónomos determinaram que os movimentos das estrelas perto do buraco negro central da Via Láctea são imprevisíveis para além de alguns séculos . Esta revelação surpreendente lança um obstáculo à nossa compreensão da dinâmica cósmica.

As estrelas que circulam perto do buraco negro da nossa Via Láctea apresentam órbitas erráticas que se tornam imprevisíveis apenas 462 anos no futuro. Esta revelação foi sustentada por simulações conduzidas por astrónomos especialistas dos Países Baixos e do Reino Unido, tendo as suas descobertas agraciado recentemente tanto o International Journal of Modern Physics D como o Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 

Obstáculos históricos: simulando interações estelares

A tarefa de simular estas 27 estrelas e compreender as suas interações entre si e com o buraco negro nunca foi fácil. Historicamente, prever os movimentos de mais de dois corpos celestes em interação era um desafio. Um avanço ocorreu em 2018, quando pesquisadores de Leiden conseguiram retificar erros de arredondamento em simulações. Este salto permitiu-lhes simular os movimentos de três estrelas hipotéticas, uma técnica que agora ampliaram para abordar 27 estrelas reais perto do núcleo da Via Láctea. 

Os resultados foram inesperados. Embora as estrelas mantivessem as suas órbitas em torno do buraco negro, as interações mostraram um caos inerente. Pequenas interrupções devido a essas interações podem causar alterações significativas nas órbitas estelares. Com o tempo, isso resulta em caminhos imprevisíveis.

Simon Portegies Zwart, um proeminente astrónomo da Universidade de Leiden, comentou: “Depois de 462 anos, prever estas órbitas torna-se um jogo de adivinhação. O caos perto do buraco negro é 30.000 vezes maior que o do nosso sistema solar, uma comparação que nunca imaginamos dadas as grandes diferenças de escala e massa entre os dois.”

Caos explicado: o efeito dominó

A equipe de Zwart descobriu que esse caos muitas vezes se origina da mesma maneira: uma aproximação de duas ou três estrelas. Isso leva a rebocadores gravitacionais mútuos alterando suas órbitas. Consequentemente, estas mudanças influenciam o buraco negro e impactam todas as estrelas circundantes.

Tjarda Boekholt, anteriormente sob o comando de Zwart e agora afiliada à Universidade de Oxford, observou: “À distância, as órbitas parecem estáveis ​​ao longo do tempo. Mas um olhar mais atento revela variações caóticas significativas, por vezes tão vastas como quarenta vezes a distância da Terra ao Sol.”

Comparando isso ao ciclismo em uma cidade, Zwart explicou: “Acontecimentos inesperados podem mudar tudo. Da mesma forma, o centro da Via Láctea, com o seu buraco negro e estrelas em órbita, perde a previsibilidade após apenas 462 anos.”

Uma nova perspectiva e terminologia

Para investigadores como Zwart, não se trata apenas de um período de tempo, mas também de um apelo a uma nova perspectiva sobre as proximidades dos buracos negros. Eles começaram a cunhar novos termos, como “caos pontuado”, para definir os comportamentos erráticos que testemunham.

Este termo toma emprestado o “equilíbrio pontuado” da biologia evolucionista, sugerindo uma estabilidade a longo prazo perturbada esporadicamente por eventos significativos.

Douglas Heggie, um matemático e astrônomo experiente, enfatizou a robustez do estudo, dizendo: “Testamos exaustivamente nossas simulações e descobertas. Agora podemos discutir com segurança a natureza caótica dos sistemas multiestelares.”

Fonte: curiosmos.com