MELHOR VISTA DE SEMPRE DE NUVEM POEIRENTA A PASSAR PELO BURACO NEGRO SITUADO NO CENTRO GALÁCTICO
27 de março de 2015
As melhores observações conseguidas até à data da nuvem de gás poeirenta G2 confirmam que este objeto teve a sua aproximação máxima ao buraco negro supermassivo que se encontra no centro da Via Láctea em maio de 2014 e que sobreviveu à experiência. Os novos resultados obtidos com o VLT (Very Large Telescope) do ESO mostram que o objeto parece não ter sido significativamente esticado e que é muito compacto. Trata-se muito provavelmente de uma estrela jovem com um núcleo massivo que ainda se encontra a acretar material. O buraco negro propriamente dito não mostrou ainda nenhum sinal de aumento de atividade.
Um buraco negro supermassivo com uma massa de quatro milhões de vezes a massa do Sol situa-se no coração da Nossa Via Láctea. Em sua órbita encontra-se um pequeno grupo de estrelas brilhantes e adicionalmente foi descoberta uma nuvem poeirenta bastante enigmática, conhecida como G2, que foi observada a cair em direção ao buraco negro nos últimos anos. Foi previsto que a aproximação máxima ocorresse em maio de 2014.
Pensou-se que as enormes forças de maré nesta região de gravidade extremamente elevada desfizessem a nuvem e a dispersassem ao longo da sua órbita. Algum deste material alimentaria o buraco negro, levando a explosões repentinas que mostrariam como o “monstro” estaria a “apreciar a sua refeição”. Para estudar estes eventos únicos, a região do centro galáctico foi observada cuidadosamente nos últimos anos por muitas equipas que utilizaram os maiores telescópios de todo o mundo.
Uma equipa liderada por Andreas Eckart (Universidade de Colónia, Alemanha) observou a região com o auxílio do VLT durante muitos anos, incluindo durante o período crítico de fevereiro a setembro de 2014, ou seja, mesmo antes e depois do evento da maior aproximação de maio de 2014. Estas novas observações são consistentes com observações anteriores obtidas com o Telescópio Keck no Hawaii.
As imagens no infravermelho, radiação emitida pelo hidrogénio brilhante, mostram que a nuvem se manteve compacta antes e depois da aproximação máxima, ou seja, durante todo o trajeto que a levou a contornar o buraco negro.
Para além de fornecer imagens muito nítidas, o instrumento SINFONI montado no VLT separa também a radiação nas suas componentes de cor infravermelhas e portanto permite estimar a velocidade da nuvem. Antes da aproximação máxima, a nuvem estava a afastar-se da Terra a uma velocidade de cerca de dez milhões de quilómetros por hora e depois de ter contornado o buraco negro, estava a aproximar-se de nós a cerca de doze milhões de quilómetros/hora.
Florian Peissker, um estudante de doutoramento na Universidade de Colónia, Alemanha, que fez muitas das observações, comenta: “Estar no telescópio e ver os dados a chegar em tempo real foi uma experiência fascinante,” e Monica Valencia-S., uma investigadora em pós-doutoramento, também da Universidade de Colónia, que trabalhou na difícil redução dos dados, acrescenta: “Foi extraordinário ver que o brilho da nuvem poeirenta se manteve compacto antes e depois da maior aproximação ao buraco negro.”
Embora observações anteriores tivessem sugerido que o objeto G2 estava a ficar esticado, as novas observações não mostram evidências de que a nuvem tenha ficado significativamente espalhada, não mostrando a nuvem visivelmente estendida, nem mostrando uma maior dispersão nas velocidades.
Para além das observações feitas com o instrumento SINFONI, a equipa fez também uma série de medições da polarização da radiação vinda da região do buraco negro supermassivo usando o instrumento NACO montado no VLT. Estas observações, as melhores deste tipo obtidas até à data, revelam que o comportamento do material que está a ser acretado pelo buraco negro é muito estável e que, pelo menos até agora, não foi alterado pela chegada de material da nuvem G2.
A resiliência da nuvem poeirenta aos efeitos de maré gravitacionais extremos existentes próximo do buraco negro sugere fortemente que este material está a rodear um objeto denso com um núcleo massivo, não se tratando de uma nuvem a flutuar livremente. Este facto é igualmente apoiado pela ausência, até agora, de evidências de que este material esteja a alimentar o monstro central, o que levaria a explosões repentinas e aumento de atividade.
Andreas Eckart sumariza os novos resultados: “Vimos todos os dados recentes e em particular os referentes ao período de 2014, altura em que se deu a maior aproximação ao buraco negro. Não podemos confirmar que a fonte tenha sido esticada de modo significativo. O objeto não se comporta de modo nenhum como uma nuvem de poeira sem núcleo. Pensamos que se trata, sim, de uma estrela jovem ainda envolta em poeira.”
Esta imagem composta mostra o movimento da nuvem poeirenta G2 à medida que se aproxima e depois passa pelo buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea.
Estas novas observações obtidas com o VLT do ESO mostraram que a nuvem parece ter sobrevivido a este encontro próximo com o buraco negro e que permanece um objeto compacto, não se tendo estendido de forma significativa. Nesta imagem mostramos, da esquerda para a direita, a posição da nuvem nos anos 2006, 2010, 2012 e fevereiro e setembro de 2014. Foram acrescentadas cores para mostrar o movimento da nuvem: vermelho quando o objeto está a afastar-se e azul para quando se aproxima. A cruz marca a posição do buraco negro supermassivo.
Crédito: ESO/A. Eckart
(clique na imagem para ver versão maior)
Esta imagem composta mostra o movimento da nuvem poeirenta G2 à medida que se aproxima e depois passa pelo buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea.
Estas novas observações obtidas com o VLT do ESO mostraram que a nuvem parece ter sobrevivido a este encontro imediato com o buraco negro e que permanece um objeto compacto, não se tendo estendido de forma significativa. Nesta imagem mostramos, da esquerda para a direita, a posição da nuvem nos anos 2006, 2010, 2012 e fevereiro e setembro de 2014. Foram acrescentadas cores para mostrar o movimento da nuvem: vermelho quando o objeto está a afastar-se e azul para quando se aproxima. A cruz marca a posição do buraco negro supermassivo.
Crédito: ESO/A. Eckart
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