Descoberta reveladora: Sagitário A* e seus segredos desvendados

No centro de nossa galáxia, encontra-se um enigma sombrio, um buraco negro supermassivo chamado Sagitário A*. Astrônomos têm conhecimento da existência de Sgr A* há algum tempo e conseguiram até mesmo capturar uma imagem espetacular dele em 2022, mas obter medidas exatas de seu tamanho e atividade tem se mostrado desafiador. 

Uma imagem do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, um gigante apelidado de Sagitário A*, revelada pelo Event Horizon Telescope em 12 de maio de 2022. (Crédito da imagem : colaboração Event Horizon Telescope)

Agora, de acordo com novas descobertas do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), um grupo de astrônomos determinou, com alta precisão, a massa e o raio de Sgr A*.

Especificamente, descobriu-se que Sgr A* possui uma massa impressionante de 4,297 milhões de massas solares – com um raio menor do que a órbita de Vênus ao redor do sol. A equipe deduziu essa informação estudando o gás luminoso encontrado na órbita desse vazio colossal.

Basicamente, os pesquisadores utilizaram dados do interferômetro no infravermelho próximo do Very Large Telescope Interferometer (VLTI) do Observatório Europeu do Sul para rastrear as emissões eletromagnéticas do gás que gira em torno do buraco negro. Eles estavam à procura de explosões brilhantes de radiação eletromagnética que poderiam ocorrer uma ou duas vezes ao dia. Essas explosões, em resumo, permitiram aos astrônomos traçar o movimento do gás ao redor de Sgr A*.

A equipe analisou explosões observadas em 2018, 2021 e 2022. Esses dados combinados permitiram aos pesquisadores estimar a massa do buraco negro com alto grau de precisão, o que é importante porque fornece uma nova medida independente da massa do buraco negro. Felizmente, os resultados estavam de acordo com estimativas anteriores.

As medições anteriores eram baseadas nas trajetórias orbitais das estrelas ao redor de Sgr A*, mas o problema era o fato de que essas estrelas estavam muito mais distantes do que as explosões recém-medidas parecem estar. Portanto, esses resultados anteriores eram tecnicamente menos confiáveis.

Os pesquisadores se referem ao que é conhecido como “raios gravitacionais” ao discutirem como calcularam a massa de Sgr A*. O valor dos raios gravitacionais de um objeto tem a ver com a distância radial do objeto; ele também deve ser proporcional à massa desse objeto. No caso de Sgr A*, os raios gravitacionais representam a distância do centro do buraco negro até o horizonte de eventos, que é a barreira entre nosso universo e o que quer que esteja dentro do buraco negro. Além do horizonte de eventos, até a luz é superada pela imensa força gravitacional do buraco negro. 

Os raios gravitacionais de Sgr A* acabaram sendo iguais a aproximadamente 0,1 unidades astronômicas, equivalente a um décimo da distância da Terra ao Sol. Embora isso possa parecer pequeno, é relativamente grande em comparação com o valor dos raios gravitacionais do Sol, que é de aproximadamente 3 quilômetros. Isso também é o tamanho ao qual o Sol precisaria ser comprimido antes de poder colapsar em um buraco negro.

“A massa que obtivemos agora a partir das explosões em apenas alguns raios gravitacionais é compatível com o valor medido a partir das órbitas das estrelas a vários milhares de raios gravitacionais”, disse Diogo Ribeiro, responsável pela modelagem teórica do estudo no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. “Isso fortalece o argumento de que há um único buraco negro no centro da Via Láctea”, acrescentou.

Os pesquisadores também estão entusiasmados com as informações que essas medições podem conter sobre a formação de estruturas no Centro Galáctico. De acordo com Antonia Drescher, que também participou das medições do estudo, a orientação das órbitas das explosões sugere uma conexão física com um disco estelar distante situado mais longe do buraco negro.

“Drescher afirmou: “É ótimo ver o comportamento repetido e semelhante das explosões. Todas elas mostram um movimento em loop no sentido horário no céu; todas têm um raio e um período orbital semelhantes. Isso é realmente bonito de se ver”. 

A equipe espera que os dados coletados a partir das explosões possam eventualmente oferecer à comunidade científica informações sobre a rotação do buraco negro, algo que ainda permanece um mistério. 

O estudo dessas descobertas foi publicado em setembro na revista Astronomy & Astrophysics. Com essas informações, os cientistas estão mais próximos de entender a complexidade e o comportamento do Sagitário A*, o enigma sombrio no coração da nossa galáxia.

Fonte: hypescience.com