Pronta para o teste | G1 – Ciência e Saúde

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Keck/UCLA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Você sabe que no centro da nossa galáxia existe um buraco negro supermassivo, né? Isso não é um privilégio nosso, é bem possível que todas as galáxias do universo possuam um bicho desses e se a gente for olhar direito, o buraco negro da Via Láctea até que é um dos mais modestos. De acordo com as melhores estimativas, ele tem por volta de 4 milhões de massas solares, ou seja, a massa equivalente a 4 milhões de sóis. Perto de outras galáxias que têm buracos negros com alguns bilhões de massa solares isso não é nada, tipo um milésimo apenas.

 

E como a gente sabe que existe um monstro desses se ele não emite luz? A primeira pista parte da constatação que quase todas as outras galáxias têm.Observações em raios-X e ondas de rádio podem indicar quando ele está devorando alguma coisa.

 

Quando a matéria cai sobre um buraco negro, ela forma um disco ao seu redor e se aquece muito. Nesse estágio, não importa se ele está engolindo planetas ou estrelas, tudo se torna um disco de gás muito quente. O gás emite raios-X, o material ionizado ao seu redor emite rádio e podemos detectar sua atividade mesmo a bilhões de anos luz de distância. No fundo a gente acaba inferindo a massa do buraco negro a partir das informações da radiação emitida do disco ao redor dele, ou seja, baseada em modelos que expliquem como se dá a emissão.

 

Por causa disso muita gente torcia o nariz quando se falava que poderia haver um objeto com milhões de massas solares em um volume tão pequeno do espaço e que ninguém consegue ver. Em parte, esse também era um argumento contra a presença de um buraco negro na nossa galáxia.

 

Buraco negro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Desde que podemos observar em ondas de rádio e raios-X, nunca houve um período de atividade frenética em raios-X no centro da nossa galáxia que levasse a conclusão de que havia um buraco negro por lá. Já houve, claro, alguma atividade. Desde o início da rádio astronomia se observa emissões de rádio do centro da galáxia. Esse objeto é chamado SgrA*, sigla para Sagitário A estrela, que não pode ser observado em luz visível por causa da intensa absorção da luz emitida desde o centro da galáxia. Para chegar até nós, as luz das estrelas precisa atravessar 26 mil anos luz de espaço interestelar repleto de gás e poeira, principalmente nas partes mais internas da Via Láctea.

 

Só que o nosso buraco negro tem estado adormecido já faz tempo. Ele não é abastecido por matéria como acontece em outras galáxias, por isso ele não mostra nenhuma atividade. Eventualmente parece que ele faz um lanchinho, como foi o caso em 2015, quando o telescópio espacial Chandra observou um intenso pulso de raios-X vindo de SgrA*. Pela análise do pulso, parece que o buraco negro acabou engolindo um asteroide que passava por perto de maneira desavisada.

 

Como o buraco negro central passa décadas de baixa ou nenhuma atividade, não há muitos dados que possam ajudar a tirar uma estimativa precisa de sua massa. Até a virada dos anos 2000 a estimativa podia variar em mais de 100%, dependendo do modelo que se usava para calcula-la. Isso quando não aparecia alguém duvidando de sua existência.

 

A certeza de sua existência, bem como de uma estimativa mais confiável de sua massa surgiu com o aprimoramento das técnicas de observação astronômica. Maiores telescópios foram construídos e equipamentos que compensam a turbulência da atmosfera foram desenvolvidos. Além disso, câmeras infravermelhas bem mais sensíveis foram instaladas nesses telescópios. Como resultado final dessa combinação, os astrônomos começaram a obter imagens mais nítidas das estrelas do centro galáctico, além do que, a radiação infravermelha sofre pouca absorção da poeira.

 

Com isso, várias equipes começaram a monitorar o entorno do buraco negro, a ideia nem era esperar por alguma atividade vinda dele, mas sim das estrelas ao seu redor. A região do centro galáctico é densamente povoada de estrelas e com tantas assim, fatalmente algumas poderiam estar em órbita dele e, com a análise de suas órbitas, uma medida precisa da massa poderia ser obtida.

 

Tanto podia que foi assim que a presença e a massa do buraco negro central da Via Láctea foram confirmadas.

 

Com observações por anos a fio, as equipes notaram que um grupo delas se movimentava ao redor de um ponto do espaço em que não se via nada no infravermelho, mas bem na posição de SgrA*. Essas estrelas são conhecidas como ‘estrelas S’. Com o acúmulo de dados precisos da posição desse grupo, foi possível construir a órbita delas, menos de 10, e todas concordavam em mostrar que havia um ponto em comum a qual todas orbitavam. Esse ponto é a posição do buraco negro central. Com a órbita estabelecida e os valores de período orbital de cada uma delas, não foi difícil estabelecer que o ponto em comum tem 4,1 milhões de vezes a massa do Sol. Quatro milhões de massas solares confinadas em um volume ínfimo de espaço indica que ali tem de fato um buraco negro supermassivo.

 

Uma das estrelas, chamada S0-2, ou só S2, deve fazer uma passagem muito próxima do buraco negro no final de 2018. Essa estrela em particular tem uma órbita de 16 anos e desde o começo do monitoramento das estrelas S, ela já foi capaz de executar uma órbita completa. Essa animação mostra o resultado de mais de 10 anos de observações das estrelas S e S2 é a estrela com a órbita amarela. Ela deve passar a uma distância de apenas 17 horas luz do horizonte de eventos do buraco negro, a fronteira do que podemos enxergar alguma coisa ao seu redor. Cruzada essa fronteira, nada pode escapar dele, nem a luz.

 

Para se ter uma ideia, 17 horas luz equivale ao triplo da distância do Sol até Plutão. Isso é muito para as nossas naves atuais, mas é muito pouco em termos galácticos. Principalmente se você considerar que estamos falando de passar perto de um buraco negro com 4 milhões de massas solares e não uma estrela qualquer!

 

Quando ela estiver no ponto mais próximo de sua órbita, a estrela deve ter uma velocidade de 18 milhões de km/h! Isso dá por volta de 6% da velocidade da luz. Uma estrela viajando a 6% da velocidade da luz é um laboratório fantástico para a teoria da relatividade geral de Einstein.

 

No final do ano, a equipe de estudos do centro galáctico da Universidade da Califórnia em Los Angeles, pretende monitorar S2 para analisar a luz emitida por ela nessas condições. De acordo com a teoria, a luz deve trazer a informação do campo gravitacional do buraco negro ao se tornar mais avermelhada, em um efeito chamado desvio para o vermelho gravitacional. Mas após algumas semanas depois da máxima aproximação, a luz deve voltar ao “normal” conforme ela se afasta do buraco negro. Tudo isso será observado pelos melhores telescópios do planeta, no Havaí e Chile, e os resultados vão mostrar se a teoria da relatividade está certa neste ponto também.

 

Aliás, falando em teste da relatividade e de SgrA*, lembra de quando eu falei da iniciativa de combinar diversos rádio telescópios pelo mundo, formando uma antena do tamanho da Terra para estudar o horizonte de eventos do buraco negro central? Pois então, os dados de todos os observatórios, que formam o HET, sigla para Telescópio do Horizonte de Eventos, já tinham sido compilados em um supercomputador, mas ainda faltavam os do observatório no Polo Sul. A ligação entre o Polo Sul e o resto do mundo é feita apenas no verão e mesmo assim às vezes nenhum avião consegue chegar até as bases por causa do mau tempo. Mas pelo que fiquei sabendo nas últimas semanas, os dados do telescópio do Polo Sul já haviam sido transportados para os EUA e a compilação completa já está em andamento. Ou seja, muito em breve teremos notícias a respeito desse projeto, que também tem como objetivo verificar as previsões da relatividade geral nas proximidade do horizonte de eventos de um buraco negro.

 



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