Melhor vista de sempre de nuvem poeirenta a passar pelo buraco negro situado no centro galáctico

Observações do VLT confirmam que a nuvem G2 sobreviveu a encontro próximo e que se trata de um objeto compacto

A nuvem poeirenta G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea.
Crédito: ESO/A. Eckart

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 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.

A nuvem poeirenta G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea.
Crédito: ESO/A. Eckart

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 por 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 Very Large Telescope do ESO (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 trajecto 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.”

Este é um artigo do ESO, que pode ser lido na totalidade, aqui.