Telescópio Webb observa caos em torno do buraco negro central da Via Láctea

O telescópio espacial James Webb, da Nasa, está fornecendo, até agora, a melhor visão dos eventos caóticos em andamento em torno do supermassivo buraco negro no centro da Via Láctea (a galáxia onde está a Terra), observando uma cintilação constante de luz pontuada por ocasionais clarões brilhantes, à medida que o material é atraído por sua enorme força gravitacional.

Lançado em 2021, Webb começou a coletar dados em 2022. O telescópio está permitindo que os astrônomos observem a região em torno do buraco negro — batizado de Sagittarius A* ou Sgr A* — por longos períodos pela primeira vez, permitindo a diferenciação de padrões de atividade. A região em torno do Sgr A* foi vista borbulhando de atividade, em vez de ter um estado estável.

Os pesquisadores observaram uma cintilação constante de luz do disco de gás em redemoinho que circunda o buraco negro — chamado de disco de acreção. Essa cintilação parece estar emanando de materiais muito próximos ao horizonte de eventos, o ponto sem volta além do qual tudo — estrelas, planetas, gás, poeira e todas as formas de radiação eletromagnética — é arrastado para o esquecimento.

Também houve explosões ocasionais — cerca de uma a três grandes em um período de 24 horas, com explosões menores entre elas.

“O disco de acreção é uma região muito caótica, cheia de turbulência, e o gás fica ainda mais caótico e comprimido à medida que se aproxima do buraco negro, sob gravidade extrema”, disse o astrofísico Farhad Yusef-Zadeh, da Universidade de Northwestern, em Illinois, e principal autor do estudo publicado nesta terça-feira (18) no Astrophysical Journal Letters.

“Bolhas de gás estão se chocando umas com as outras e, em alguns casos, sendo forçadas ou comprimidas pelos fortes campos magnéticos que existem dentro do disco — algo semelhante ao que acontece nas explosões solares”, disse o astrofísico e co-autor do estudo, Howard Bushouse, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial de Baltimore.

Embora essas explosões surjam de um mecanismo semelhante às explosões solares — que lançam partículas quentes carregadas do nosso sol para o espaço — elas ocorrem em um ambiente astrofísico diferente e em um nível energético muito mais alto.

Os buracos negros são objetos excepcionalmente densos com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar, o que torna sua visualização bastante difícil. Dessa forma, as novas observações não são do buraco negro em si, mas do material ao seu redor.

O Sgr A* possui aproximadamente 4 milhões de vezes a massa do nosso Sol e fica a cerca de 26.000 anos-luz da Terra. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, ou 9,5 trilhões de quilômetros.

A maioria das galáxias tem um buraco negro supermassivo em seu núcleo. Embora os eventos observados em torno do Sgr A* sejam dramáticos, esse buraco negro não é tão ativo quanto alguns no centro de outras galáxias. Considera-se que ele está em um estado relativo de repouso.

As novas descobertas foram baseadas em um total de 48 horas de observações do Sgr A* feitas pelo Webb ao longo de um ano, em sete incrementos que variaram de seis horas a nove horas e 30 minutos, enquanto os pesquisadores obtinham medições contínuas do brilho ao redor do buraco negro.

As observações estão fornecendo informações sobre como buracos negros interagem com os ambientes ao seu redor. Yusef-Zadeh disse que cerca de 90% do material do disco de acreção cai no buraco negro, enquanto o resto é ejetado de volta ao espaço.

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