HERSCHEL DESCOBRE GÁS QUENTE NA EMENTA DO BURACO NEGRO DA VIA LÁCTEA
10 de Maio de 2013
O observatório espacial Herschel da ESA fez observações detalhadas de gás molecular surpreendentemente quente, que pode estar em órbita ou a espiralar em direcção do buraco negro supermassivo que se esconde no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea.
O buraco negro supermassivo está localizado numa região conhecida como Sagitário A* - Sgr A* - depois de uma fonte de rádio nas proximidades. Tem uma massa que ronda as quatro milhões de massas solares e fica a cerca de 26.000 anos-luz de distância do Sistema Solar.
Mesmo a essa distância, está algumas centenas de vezes mais perto de nós do que qualquer outra galáxia com um buraco negro activo no seu centro, o que o torna no laboratório natural ideal para estudar o ambiente em torno destes objectos enigmáticos.
No plano da Via Láctea estão situadas vastas quantidades de poeira, entre o nosso Sistema Solar e o centro da Galáxia, obscurecendo a nossa visão em comprimentos de onda visíveis. Mas em comprimentos de onda do infravermelho distante, é possível observar através da poeira, proporcionando aos cientistas do Herschel a oportunidade de estudar em grande detalhe a região mais interna e turbulenta da nossa Galáxia.
O Herschel detectou uma grande variedade de moléculas simples no coração da Via Láctea, incluindo monóxido de carbono, vapor de água e cianeto de hidrogénio. Ao analisar a assinatura destas moléculas, os astrónomos foram capazes de estudar algumas das propriedades fundamentais do gás interestelar que rodeia o buraco negro.
"O Herschel observou emissão no infravermelho distante dentro de apenas 1 ano-luz do buraco negro, o que torna possível, pela primeira vez nestes comprimentos de onda, separar a emissão devido à cavidade central, daquela que rodeia o denso disco molecular," afirma Javier Goicoechea do Centro de Astrobiologia, na Espanha, e autor principal do artigo que apresenta os resultados.
A maior surpresa foi a alta temperatura do gás molecular na região central mais interna da Galáxia. Pelo menos uma parte ronda os 1000º C, muito mais quente que as típicas nuvens interestelares, que geralmente estão apenas algumas dezenas de graus acima do zero absoluto, -273º C.
Enquanto algum deste aquecimento é devido à feroz radiação ultravioleta de um enxame de estrelas massivas que vivem muito perto do Centro Galáctico, não é suficiente para explicar as altas temperaturas.
Além da radiação estelar, a equipa do Dr. Goicoechea coloca a hipótese de que a emissão de choques fortes de gás altamente magnetizado na região possa contribuir para as altas temperaturas. Tais choques podem ser gerados por colisões entre nuvens de gás, ou em material que flui a alta velocidade a partir de estrelas e protoestrelas.
"As observações também são consistentes com correntes de gás quente que aceleram na direcção de Sgr A*, caindo na direcção do próprio centro da Galáxia," afirma o Dr. Goicoechea. "O buraco negro da nossa Galáxia pode estar a cozinhar o seu jantar mesmo em frente dos olhos do Herschel."
Pouco antes do material cair para o buraco negro, é aquecido enormemente e pode provocar erupções altamente energéticas de raios-X e raios-gama. Embora Sgr A* mostre poucos sinais de tal actividade, isso pode mudar em breve.
Usando observações no infravermelho próximo, outros astrónomos avistaram uma nuvem gasosa compacta e separada, correspondente a apenas algumas massas terrestres, espiralando na direcção do buraco negro. Localizada muito mais perto do buraco negro do que o reservatório de material investigado pelo Herschel neste estudo, a nuvem poderá, finalmente, ser devorada ainda este ano.
Outros observatórios, incluindo o XMM-Newton e o Integral da ESA, esperam avistar os eventuais "arrotos" altamente energéticos, à medida que o buraco negro desfruta do seu festim.
"O centro da Via Láctea é uma região complexa, mas com estas observações do Herschel, demos um importante passo na compreensão da vizinhança do buraco negro supermassivo, que acabará por ajudar a melhorar a nossa imagem da evolução galáctica," afirma Göran Pilbratt, cientista do projecto Herschel da ESA.
O ambiente no centro da nossa Via Láctea. O Centro Galáctico contém um buraco negro supermassivo na região conhecida como Sagitário A*, ou Sgr A*, com uma massa aproximadamente quatro milhões superior à massa do Sol.
Crédito: ESA-C. Carreau
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A ilustração combina uma imagem obtida no rádio de gás ionizado no centro da Via Láctea (painel à esquerda), com o espectro na direcção do mesmo obtido pelo Herschel no infravermelho distante. O espectro mostra a rica variedade de moléculas que foram detectadas na região, que variam entre o monóxido de carbono e vapor de água até cianeto de hidrogénio e muitas outras moléculas leves que desempenham um papel crucial na química do meio interestelar. Algumas destas foram pela primeira vez detectadas pelo Herschel. Estes dados mostram que o gás molecular é surpreendentemente quente - a temperatura estimada da emissão do monóxido de carbono alcança 1000º C. A fonte mais provável do aquecimento do gás molecular são choques que se desenvolvem à medida que o gás orbita em torno ou flui na direcção de Sagitário A*, a região que contém o buraco negro supermassivo situado no centro da Via Láctea.
Crédito: Rádio: NRAO/VLA (cortesia C. Lang); espectro: ESA/Herschel/PACS & SPIRE/J. R. Goicoechea et al. (2013)
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