CHANDRA AJUDA A CONFIRMAR EVIDÊNCIAS DE JACTO NO BURACO NEGRO DA VIA LÁCTEA
22 de Novembro de 2013
Os astrónomos há muito tempo que procuram evidências de que Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo no centro da nossa Via Láctea, está produzindo um jacto de partículas de alta energia. Finalmente descobriram-no em novos resultados do Observatório de raios-X Chandra da NASA e do VLA (Very Large Array).
Estudos anteriores, usando uma variedade de telescópios, já haviam sugerido a existência de um jacto, mas estes relatos - incluindo a orientação dos jactos suspeitos - frequentemente contrariavam-se uns aos outros e nunca foram considerados definitivos.
"Durante décadas os astrónomos têm procurado um jacto associado com o buraco negro da Via Láctea. As nossas observações constituem o caso mais forte até agora para a existência deste jacto," realça Zhiyuan Li, da Universidade de Nanjing na China, autor principal de um estudo a ser publicado na revista The Astrophysical Journal e já disponível on-line.
Os jactos de partículas de alta energia encontram-se por todo o Universo, em escalas grandes e pequenas. São produzidos por estrelas jovens e por buracos negros mil vezes maiores do que o buraco negro no centro da Via Láctea. Eles desempenham papéis importantes no transporte de energia para longe do objecto central e, a uma escala galáctica, na regulação da taxa de formação de novas estrelas.
"Nós estávamos ansiosos por encontrar um jacto de Sgr A* porque isso diz-nos a direcção do eixo de rotação do buraco negro. E isto dá-nos pistas importantes acerca da história do crescimento do buraco negro," realça Mark Morris da Universidade da Califórnia em Los Angeles, co-autor do estudo.
O estudo mostra que o eixo de rotação de Sgr A* aponta numa direcção paralela ao eixo de rotação da Via Láctea, o que indica aos astrónomos que o gás e poeira migraram progressivamente para Sgr A* ao longo dos últimos 10 mil milhões de anos. Se a Via Láctea tivesse colidido com grandes galáxias no seu passado recente e se os seus buracos negros se tivessem fundido com Sgr A*, o jacto poderia apontar em qualquer direcção.
O jacto parece estar "batendo" em gás perto Sgr A*, produzindo raios-X detectados pelo Chandra e emissão rádio observada pelo VLA. As duas evidências-chave do jacto são uma linha recta de gás que emite raios-X que aponta na direcção de Sgr A* e uma frente de choque -- semelhante a um "boom" sónico - vista em dados de rádio, onde o jacto parece atingir o gás. Adicionalmente, a assinatura de energia, ou espectro, em raios-X de Sgr A* assemelha-se com a de jactos oriundos de buracos negros supermassivos pertencentes a outras galáxias.
Os cientistas pensam que os jactos são produzidos quando material cai na direcção do buraco negro e é redireccionado para fora. Dado que se sabe que Sgr A* consome actualmente muito pouco material, não é de estranhar que o jacto pareça fraco. Não foi visto um jacto na direcção oposta, possivelmente por causa do gás ou poeira bloquear a linha de visão da Terra ou pela escassez de material com que abastecer o jacto.
A região em torno de Sgr A* é ténue, o que significa que o buraco negro tem estado tranquilo nas últimas centenas de anos. No entanto, um outro estudo pelo Chandra anunciado o mês passado mostrou que era, até então, pelo menos um milhão de vezes mais brilhante.
"Sabemos que este buraco negro gigante foi muito mais activo a consumir material no passado. Quando se mexer outra vez, o jacto poderá aumentar dramaticamente de brilho," afirma o co-autor Frederick K. Baganoff do Instituto de Tecnologia do Massachusetts em Cambridge, EUA.
Os astrónomos sugeriram que bolhas gigantes de partículas altamente energéticas que se estendem para fora da Via Láctea e detectadas pelo Telescópio de raios-gama Fermi da NASA em 2008 são provocadas por jactos de Sgr A* alinhados com o eixo de rotação da galáxia. Os resultados mais recentes do Chandra apoiam esta explicação.
O buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea tem cerca de quatro milhões de vezes a massa do Sol e situa-se a mais ou menos 26.000 anos-luz da Terra. As observações do Chandra neste estudo foram obtidas entre Setembro de 1999 e Março de 2011, com uma exposição total que ronda os 17 dias.
Composição de Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.
Crédito: raios-X: NASA/CXC/UCLA/Z. Li et al; Rádio: NRAO/VLA
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