Nota de Imprensa

O Jantar de um Buraco Negro Aproxima-se a Grande Velocidade

VLT descobre nuvem a ser despedaçada por buraco negro

14 de Dezembro de 2011

Utilizando o Very Large Telescope do ESO, uma equipa de astrónomos descobriu uma nuvem de gás, com várias vezes a massa da Terra, a aproximar-se rapidamente do buraco negro situado no centro da Via Láctea. Esta é a primeira vez que uma nuvem “condenada” é observada em aproximação a um buraco negro supermassivo. Os resultados serão publicados a 5 de Janeiro de 2012 na revista Nature.

No decurso de um programa a 20 anos que utiliza os telescópios do ESO para monitorizar o movimento das estrelas em torno do buraco negro supermassivo situado no centro da nossa galáxia (eso0846) [1], uma equipa de astrónomos liderada por Reinhard Genzel (Instituto Max-Planck para a Física Extraterrestre - MPE- Garching, Alemanha), descobriu um objeto único em aproximação rápida ao buraco negro.

Nos últimos sete anos, a velocidade deste objeto praticamente duplicou, atingindo mais de 8 milhões de km/hora. Encontra-se numa órbita muito alongada [2] e a meados de 2013 passará a uma distância de apenas 40 mil milhões de quilómetros do horizonte de acontecimentos do buraco negro, uma distância de cerca de 36 horas-luz [3]. Trata-se, em termos astronómicos, de um encontro com um buraco negro supermassivo extremamente próximo.

Este objeto é muito mais frio do que as estrelas circundantes (com uma temperatura de apenas cerca de 280º Celsius) e é essencialmente composto de hidrogénio e hélio. Trata-se de uma nuvem de poeira e gás ionizado com uma massa de cerca de três vezes a da Terra. A nuvem brilha sob a intensa radiação ultravioleta emitida por estrelas quentes, que se encontram em seu redor no coração superlotado da Via Láctea.

A atual densidade da nuvem é muito maior do que o gás quente que rodeia o buraco negro. No entanto, à medida que a nuvem se aproxima do monstro esfomeado, a pressão externa que vai aumentando, irá comprimir a nuvem. Ao mesmo tempo, a grande força gravitacional do buraco negro, o qual tem uma massa quatro milhões de vezes maior que a do Sol, continuará a acelerar o movimento para o interior e a esticar a nuvem ao longo da sua órbita.

“A imagem de um astronauta, próximo de um buraco negro, a ser esticado até ficar tipo esparguete é bastante comum em ficção científica. Mas agora podemos efetivamente ver isso a acontecer à nova nuvem descoberta, que não vai sobreviver à experiência,” explica Stefan Gillesseen (MPE), autor principal do artigo científico que descreve os resultados.

As bordas da nuvem começam já a rasgar-se e espera-se que a nuvem se desfaça completamente em pedaços nos próximos anos [4]. Os astrónomos vêem já sinais claros do aumento da perturbação no período de 2008 a 2011.

Espera-se também que o material se torne muito mais quente à medida que se aproximar do buraco negro em 2013 e comece a emitir em raios-X. Atualmente existe pouco material próximo do buraco negro, por isso a refeição recém-chegada será o combustível dominante do buraco negro durante os próximos anos.

Uma explicação para a formação da nuvem é que o material que a compõe possa ter vindo de estrelas jovens de grande massa que se encontram nas proximidades e que perdem massa muito rapidamente devido a ventos estelares. Estrelas deste tipo sopram literalmente o seu gás para o exterior. A colisão de ventos estelares de uma estrela dupla conhecida que orbita em torno do buraco negro central pode ter levado à formação da nuvem.

“Os próximos dois anos serão muito interessantes e deverão trazer-nos informação extremamente valiosa sobre o comportamento da matéria em torno destes objetos massivos tão extraordinários,” conclui Reinhard Genzel.

Notas

[1] O buraco negro que se encontra no centro da Via Láctea é formalmente conhecido por Sgr A*. É o buraco negro supermassivo mais próximo que se conhece e por isso é um ótimo local para estudar os buracos negros de forma detalhada.

[2] As observações foram obtidas com a câmara infravermelha de ótica adaptativa NACO e com o espectrógrafo infravermelho SINFONI, ambos instalados no Very Large Telescope do ESO, no Chile. O centro da Via Láctea situa-se por detrás de espessas nuvens de poeira, que espalham e absorvem a radiação visível. Por isso, temos que o observar no infravermelho, radiação para a qual as nuvem se tornam mais transparentes.

[3] Uma hora-luz é a distância que a luz percorre numa hora. É um pouco mais do que a distância entre o Sol e o planeta Júpiter. Em termos de comparação, a distância entre o Sol e a estrela mais próxima é superior a quatro anos-luz. A nuvem passará a uma distância do buraco negro correspondente a menos de dez vezes a distância do Sol a Neptuno.

[4] Este efeito é bem conhecido da física dos fluídos e pode ser observado quando, por exemplo, estamos a despejar xarope num copo de água. A corrente de xarope que cai na água é destruída e a gota desfaz-se - diluindo de modo eficaz o xarope na água.

Informações adicionais

Este trabalho foi apresentado num artigo científico “A gas cloud on its way towards the super-massive black hole in the Galactic Centre”, por S. Gillessen et al., o qual será publicado a 5 de Janeiro de 2012 na revista  Nature.

A equipa é composta por S. Gillessen (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik [MPE], Alemanha), R. Genzel (MPE; Department of Physics, University of California [UC], EUA), T. Fritz (MPE, Alemanha), E. Quataert (Department of Astronomy, UC, EUA), C. Alig (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität [LMU], Alemanha), A. Burkert (MPE; LMU), J. Cuadra (Departamento de Astronomía y Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), K. Dodds-Eden (MPE), C. Gammie (Center for Theoretical Astrophysics, University of Illinois, EUA), T. Ott (MPE).

O ESO, o Observatório Europeu do Sul, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio da classe dos 40 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Links

• Artigo científico na Nature
• Página web do MPE relativa ao Centro Galáctico
• Imagens do Paranal

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1151, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.