O buraco negro da Via Láctea finalmente "respira"

 Ao criar o mapa mais detalhado já visto do gás frio ao redor de Sagitário A*, os astrônomos solucionaram um mistério de 50 anos. 

Esta composição sobrepõe dados do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e do Observatório de raios X Chandra da NASA. Mostra evidências de um vento que se expande a partir de Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia. O ponto branco no centro da imagem mostra Sgr A*. A cor laranja representa os dados dos radiotelescópios ALMA no Chile, que mapeiam a localização do gás frio composto por monóxido de carbono na imagem. A cor azul representa os dados de raios X do Observatório de raios X Chandra da NASA. Uma grande cavidade em forma de cone, visível como uma ausência de gás frio nos dados do ALMA, está preenchida por gás quente emissor de raios X nos dados do Chandra. Os investigadores pensam que um vento quente e energético soprando de Sgr A* criou esta estrutura, varrendo o gás frio ou aquecendo-o. Crédito: Universidade Northwestern/M. Gorski; raios X - NASA/CXC/SAO; rádio - ESO/NAOJ/NRAO/ALMA

Astrônomos que utilizam o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Nacional de Radioastronomia da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF NRAO) é parceiro, finalmente encontraram evidências claras de que o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, Sagitário A* (Sgr A*), está expelindo um vento cósmico quente — algo que os cientistas vêm procurando há mais de 50 anos.

A teoria astronômica diz que, quando um buraco negro se alimenta de gás, ele também deve expelir parte desse material na forma de ventos ou jatos. Até agora, o vento proveniente do buraco negro da nossa própria galáxia nunca havia sido visto com clareza. Usando vários anos de observações altamente detalhadas do ALMA, astrônomos mapearam gás frio a apenas alguns anos-luz de Sgr A*.

Após remover cuidadosamente o brilho intenso das ondas de rádio do buraco negro, eles descobriram um buraco gigante em forma de cone no gás frio, apontando diretamente para o buraco negro — a marca inconfundível de um vento grande, quente e ativo expelido por Sgr A*.

Ao longo de cinco anos de observações com o ALMA (feitas em um comprimento de onda de 1,3 milímetros), os astrônomos mapearam a emissão de moléculas de monóxido de carbono (CO), um marcador clássico de gás molecular frio, a apenas cerca de um parsec (ou três anos-luz) de Sgr A*. Modelando e subtraindo cuidadosamente a emissão de rádio do próprio buraco negro, que varia rapidamente, eles conseguiram revelar estruturas extremamente tênues e complexas no gás circundante.

Dados do Observatório de Raios X Chandra da NASA mostram gás quente preenchendo a mesma região, confirmando que se trata de um fluxo alimentado pelo buraco negro, e não algo causado por estrelas próximas.

O mapa criado a partir desses dados do ALMA é cerca de 100 vezes mais profundo e 80 vezes mais nítido do que as imagens anteriores de CO da região, tornando-o o mapa mais sensível e de maior resolução de gás frio dentro de um parsec de Sgr A* já obtido. Essa descoberta dependeu não apenas de anos de observações do ALMA, mas também de técnicas inovadoras de processamento de dados para modelar e subtrair a emissão rapidamente variável de Sgr A*, revelando estruturas mais tênues no gás circundante. 

A equipe estima que esse vento sopra há pelo menos 20.000 anos, mas é relativamente suave em comparação com os jatos dramáticos observados em outras galáxias. Ao revelar esse vento tão procurado, o ALMA (e o Chandra) ajudaram a solucionar um mistério de décadas e proporcionaram aos cientistas a visão mais clara até então de como um buraco negro supermassivo pode se alimentar e remodelar seu entorno no centro da nossa Via Láctea.

Chandra.harvard.edu