Estranho raio de energia parece viajar 5 vezes mais depressa que a luz

Um raio de energia que parte da galáxia Messier 87,  medido pelo Telescópio Espacial Hubble, parece mover-se cinco vezes mais depressa do que a velocidade da luz – algo que, tanto quanto se sabe, ainda é impossível.

Esta proeza foi observada pela primeira vez em 1995, e tem sido vista em muitas outras galáxias desde então. Se nada pode ultrapassar o limite de velocidade cósmico, o que está a acontecer então nesta galáxia distante?

“É um truque de magia”, diz Eileen Meyer, investigadora da Universidade de Maryland, nos EUA, e uma das autoras de um estudo sobre o assunto.

Os raios rapidíssimos

Este raio misterioso é na realidade um jacto de plasma, disparado do núcleo da M87 pelo menos desde 1918, ano em que o astrónomo Heber Curtis o identificou pela primeira vez. Para ser visível de tão longe, tinha que ser enorme – cerca de 6.000 anos-luz.

Como os astrónomos modernos agora sabem, praticamente todas as galáxias têm um buraco negro central que periodicamente atrai a si estrelas e nuvens de gás.

Em todo o universo, raios de energia disparados de buracos negros maciços podem parar ou iniciar a formação de estrelas. Mas não está claro como esses raios funcionam e quanta energia contêm.

Parecendo mover-se mais rapidamente do que a luz, eles mudam visivelmente em apenas alguns anos, o que é incomum para objectos distantes. Isso permite que os astrónomos façam estimativas precisas de quão rapidamente o plasma se está a mover – ou seja, de quão poderoso é esse processo.

O fenómeno aquece o buraco negro, e os campos magnéticos concentram um pouco desse gás em jactos do plasma quente. Tais jactos são disparados a velocidades muito próximas da – mas não mais rápidas do que a – velocidade da luz.

Quando apontamos um telescópio para o céu em direcção a M87, o seu raio de energia super-veloz parece torto. Em vez de estar apontado exactamente para a nossa linha de visão, está inclinado um pouco para a direita.

Para entender a ilusão, imagine uma única mancha brilhante de plasma a partir da base desse percurso, a emitir um raio de luz, ambos a viajar em direcção à Terra. Agora aguarde 10 anos.

Nesse tempo, a mancha moveu-se para mais perto de nós, numa fracção considerável da velocidade da luz. Isso diminui a distância do raio em poucos anos-luz em direcção a nós.

Se compararmos a primeira e a segunda imagens, na perspectiva da Terra, parece que a mancha acabou de se mover no céu para a direita. No entanto, como a segunda posição também está mais perto de nós, a sua luz viajou menos do que parece.

Isso significa que ela aparenta ter chegado mais rapidamente do que realmente chegou – como se a mancha tivesse passado esses 10 anos a viajar a uma velocidade ridiculamente rápida.

Este fenómeno é semelhante ao “paradoxo do passageiro no comboio super-rápido”, discutido desde os tempos de Albert Einstein.

Segundo este paradoxo, no caso hipotético de um comboio a viajar à velocidade da luz, se um passageiro partir da última carruagem e for andando em direcção à primeira enquanto o comboio circula, para os restantes passageiros, o comboio vai à velocidade de luz e o passageiro a uns 5 km/h.

Mas para um observador externo que esteja a ver o comboio passar na estação, o passageiro irrequieto estará a caminhar a uma velocidade superior à da luz: cerca de 299 792 km por segundo e mais uns 5 por hora.

E este é, na realidade, o “truque de magia” a que se refere Eileen Meyer.

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