Astrónomos detetam um anel gasoso bizarro em redor do buraco negro supermassivo da Via Láctea

(dr) S. Dagnello / National Radio Astronomy Observatory

Os astrónomos que estavam a explorar o coração escuro da Via Láctea viram um vasto disco giratório de gás frio circulando o buraco negro supermassivo que ali reside.

Existem muitos tipos de núcleos galácticos, os buracos negros supermassivos no centro da maioria das galáxias. Alguns resplandecem brilhantemente enquanto consomem gás, lançando milhões de anos-luz de radiação eletromagnética no espaço.

Alguns, como o Sagitário A* da Via Láctea, um buraco negro supermassivo com quatro milhões de vezes a massa do Sol, são muito mais silenciosos. Mas isso não significa que a região que o rodeia ainda é calma – sabemos que a Sgr A * está lentamente a acumular material do espaço em seu redor. Esse material provavelmente gira em torno de um disco de acreção.

Até agora, de acordo com o estudo publicado na revista Nature, os astrónomos só conseguiram vislumbrar a parte incandescente – um fluxo aproximadamente esférico que, devido às forças de atrito, produz um brilho de raios X a uma temperatura de cerca de dez milhões Kelvin. Mas não mostra nenhum sinal óbvio de rotação nem é o disco achatado que se esperava.

No espaço além desse gás quente, estendendo-se a um raio de cerca de 6,5 anos-luz do buraco negro, outros telescópios detetaram uma região relativamente mais fria de gás hidrogénio – apenas cerca de dez mil Kelvin. “Fomos os primeiros a imaginar este disco indescritível e estudar a sua rotação”, disse a astrofísica Elena Murchikova, da Universidade de Princeton, em comunicado.

O papel que o gás desempenhava no processo de acreção, no entanto, não é claro. Mas a radiação do buraco negro está constantemente a ionizar o gás, fazendo com que os átomos de hidrogénio percam e recuperem os eletrões. Isso produz um sinal de rádio fraco – que os astrónomos conseguiram detetar usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile.

O sinal de rádio foi compilado numa imagem que mostrava claramente a rotação do disco. A cruz branca representa o buraco negro. Numa parte do disco – mostrada a vermelho – os comprimentos de onda estão esticados, deslocados para a extremidade vermelha do espectro eletromagnético. Isso significa que a radiação está a afastar-se. Na parte azul, acontece o oposto – os comprimentos de onda estão comprimidos, deslocados para a extremidade azul do espectro eletromagnético, o que significa que a radiação está a mover-se na nossa direção.

ALMA

Este sinal de rádio também permitiu que a equipa calculasse a densidade e, portanto, a massa do gás nessa região, e é muito ténue – apenas entre 0,0001 e 0,00001 vezes a massa do Sol, espalhada por anos-luz de espaço.

Isso significa que Sgr A*, é na verdade, um pequeno comedor. Com base nestas restrições, pouco mais de metade da massa do planeta anão Ceres de hidrogénio frio está a cair no buraco negro todos os anos.