Despedaçada por um buraco negro

VLT observa em directo uma nuvem de gás a aproximar-se o mais possível do monstro que vive no centro da Via Láctea!

Novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostram, pela primeira vez, como é que uma nuvem de gás está a ser despedaçada pelo buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia. A imagem mostra as observações VLT de 2006, 2010 e 2013, a azul, verde e vermelho, respectivamente. Devido à distância e ao facto de vermos a órbita num plano muito inclinado à medida que a nuvem cai em direção ao buraco negro, apenas podemos ver a posição e não a forma da nuvem na imagem. O modo como a nuvem se encontra esticada pode ser visto em observações da sua velocidade, as quais permitem aos astrónomos descobrir onde se situam as diferentes partes da nuvem na órbita. Créditos: ESO/S. Gillessen

Novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostram pela primeira vez uma nuvem de gás a ser despedaçada pelo buraco negro de massa extremamente elevada que se encontra no centro da nossa Galáxia.
A nuvem está tão esticada que a sua parte da frente já passou pelo ponto mais próximo e desloca-se agora para longe do buraco negro a mais de 10 milhões de quilómetros por hora, enquanto a cauda da nuvem ainda se encontra a cair em direção ao buraco negro.

Esta simulação de uma nuvem de gás a passar perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia, mostra o processo em meados de 2013. As novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO confirmam que a nuvem se encontra tão esticada que a parte da frente passou já pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro e está agora a afastar-se a mais de 10 milhões de km/h, enquanto a cauda ainda está a cair em direção ao buraco negro. Créditos: ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann

Em 2011 o Very Large Telescope do ESO (VLT) descobriu uma nuvem de gás com várias vezes a massa da Terra a acelerar em direção ao buraco negro que se encontra no centro da Via Láctea (leiam aqui, aqui, e aqui).
Estima-se que o buraco negro no centro da Via Láctea, conhecido pelo nome formal de Sgr A* (Sagitário A asterisco), tenha uma massa de cerca de quatro milhões de vezes a da Sol. É, claramente, o buraco negro de massa extremamente elevada mais próximo de nós, sendo por isso o mais adequado para estudar detalhadamente os buracos negros.
Esta nuvem está agora a efectuar a sua máxima aproximação a este objeto e as novas observações VLT mostram que a nuvem está a ser esticada pelo campo gravitacional extremo do buraco negro.

“O gás que se encontra à cabeça da nuvem está esticado ao longo de mais de 160 mil milhões de quilómetros em torno do ponto da órbita mais próximo do buraco negro. E o ponto de maior aproximação está a apenas um pouco mais do que 25 mil milhões de quilómetros de distância do buraco negro propriamente dito – por pouco não caindo lá para dentro,” explica Stefan Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha), que liderou a equipa de observação. A distância da maior aproximação corresponde a cerca de cinco vezes a distância Neptuno – Sol, o que é realmente muito próximo para um buraco negro com uma massa de quatro milhões de vezes a do Sol!
“A nuvem está tão esticada que atingir o ponto de maior aproximação ao buraco negro é um processo que dura, não apenas um instante, mas um longo período de pelo menos um ano.”

Novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostram como é que uma nuvem de gás a passar perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia está a ser despedaçada. O eixo horizontal mostra a extensão da nuvem ao longo da sua órbita e o eixo vertical mostra as velocidades das diferentes partes da nuvem. A nuvem está esticada de modo dramático e a velocidade da parte dianteira é vários milhões de km/h diferente da velocidade da cauda. Créditos: ESO/S. Gillessen

À medida que a nuvem de gás se estica, a sua radiação torna-se mais difícil de observar. Mas utilizando o instrumento SINFONI montado no VLT, para observar a região próxima do buraco negro durante mais de 20 horas de exposição – a exposição mais profunda alguma vez feita a esta região com um espectrógrafo de campo integral – a equipa conseguiu medir as velocidades das diferentes partes da nuvem à medida que esta se aproxima o máximo possível do buraco negro central.

“O mais excitante que vemos nestas novas observações é a cabeça da nuvem a deslocar-se outra vez na nossa direção, ao longo da órbita, a mais de 10 milhões km/h – cerca de 1% da velocidade da luz,” acrescenta Reinhard Genzel, líder do grupo de investigação que estuda esta região há quase vinte anos. “O que significa que a parte dianteira da nuvem já passou pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro.”

Estas observações obtidas pelo instrumento SINFONI, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram como é que uma nuvem de gás está a ser esticada e despedaçada à medida que passa perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia. O eixo horizontal mostra a extensão da nuvem ao longo da sua órbita e o eixo vertical mostra as velocidades das diferentes partes da nuvem durante os últimos dez anos. A nuvem está agora (2013) esticada de modo dramático e a velocidade da parte dianteira é vários milhões de km/h diferente da velocidade da cauda. Créditos: ESO/S. Gillessen

A origem da nuvem de gás permanece um mistério, embora não haja falta de ideias sobre este assunto. Os astrónomos pensam que a nuvem de gás possa ter sido criada por ventos estelares emitidos por estrelas que orbitam o buraco negro. Ou pode também ser o resultado de um jacto emitido a partir do centro galáctico. Outra opção era a de uma estrela estar no centro da nuvem e neste caso o gás viria, ou de um vento desta estrela, ou de um disco planetário de gás e poeira que se encontrasse em redor da estrela.
As novas observações diminuem, no entanto, as possibilidades.

“Tal como um desafortunado astronauta num filme de ficção científica, vemos que a nuvem está a ficar tão esticada que parece um esparguete, o que quer dizer que provavelmente não terá uma estrela no seu interior,” conclui Gillessen. “Neste momento pensamos que o gás veio muito provavelmente das estrelas que orbitam o buraco negro.”

O culminar deste evento cósmico único no centro da nossa Galáxia está a acontecer e a ser observado de perto por astrónomos em todo o mundo. A extensa campanha de observação fornecerá imensos dados, não apenas revelando mais sobre a nuvem de gás, mas também observando as regiões próximas do buraco negro, as quais não tinham ainda sido estudadas anteriormente, e os efeitos da gravidade extremamente elevada.

Este é um artigo do ESO que pode ser lido no original, aqui.