Após 50 anos de pesquisas, os astrónomos finalmente encontraram evidências de ventos poderosos soprando de Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. A descoberta representa um aumento na nossa compreensão da física que rodeia os buracos negros supermassivos e no centro da Via Láctea.
Os cientistas há muito propõem buraco negro À medida que consomem matéria, geram energia, afastando a matéria da sua vizinhança, um processo conhecido como “vento do buraco negro”. Isto se aplica até mesmo a Sargento A*ele existe alimentando-se de gás e poeira. Para os humanos, equivale a consumir um grão de arroz todos os dias. mega Ano.
O problema é que os cientistas não conseguiram recolher provas de que os ventos do buraco negro sopram através do centro do buraco negro. Via Láctea, Resultando num mistério na astronomia que persiste há cerca de meio século – isto é, até agora.
“A menos que o buraco negro exista num vácuo perfeito, deve estar soprando vento de alguma forma. Não existe vácuo perfeito no universo”, disse o co-líder da equipe Mark Gorsky, pesquisador da Northwestern University. disse em um comunicado. “Com as novas observações, esta é a primeira vez que temos uma visão clara o suficiente para ver a assinatura do vento. Analisamos os dados e dissemos: ‘Está aí. É isso que todos procuram há 50 anos.'”
Ver o vento do buraco negro não é tarefa fácil
Os cientistas já sabem há algum tempo que os buracos negros que se alimentam enviam poderosos fluxos de material ao seu redor, incluindo jatos e ventos. Quando o material que cai em um buraco negro é acelerado quase à velocidade da luz, o vento é criado, criando uma pressão que empurra o material em queda para longe. Isto já foi visto antes na alimentação voraz de buracos negros, mas não na alimentação relutante de Sgr A*. Consome muito pouco material e, do nosso ponto de vista, é obscurecido pelo plano da Via Láctea, dificultando o rastreamento desse vento.
A colega de Gorski no noroeste e colíder da equipe, Lena Murchikova, observou que os cientistas são os primeiros a detectar o gás molecular que alimenta o buraco negro supermassivo muito próximo de Sgr A*. Isto torna Sagitário A* tão reconfortante quanto outros buracos negros supermassivos.
“O vento não é forte e a sua direção pode variar ao longo do tempo. Isto mostra que o nosso buraco negro não é único, nem o nosso lugar no Universo é único,” acrescentou Merchikov. “Para observar o nosso próprio buraco negro, temos que olhar através do plano da Via Láctea. Isso significa que temos que olhar através do gás, da poeira e das estruturas ionizadas, e não conseguimos ver através de tudo isso facilmente.”
Para resolver estas dificuldades, a equipa utilizou observações aprofundadas do centro da Via Láctea recolhidas ao longo de cinco anos. Matriz Milimétrica/Submilimétrica Grande Atacama (ALMA), 66 antenas de rádio localizadas no norte do Chile. Isto fornece a imagem mais nítida do gás molecular frio a cerca de 3 anos-luz de distância de Sagitário A*. Um aspecto destas observações que chocou os cientistas foi a presença de uma cavidade em forma de cone com 3 raios de comprimento na nuvem de gás frio. Eles raciocinaram que a cavidade deve ter sido limpa pelo gás mais quente do vento do buraco negro que varreu a região, empurrando o gás frio para a frente ou aquecendo o gás frio.
“Se você soprar matéria quente para fora de um buraco negro, ele não vai querer coexistir com matéria fria”, disse Gorsky. “Ele empurra o material frio para fora ou o aquece. E se estiver muito quente, você não verá mais o gás frio.”
A região em torno de Sgr A* está repleta de estrelas que também sopram ventos de material a partir delas, mas a equipa não pensa que estes ventos estelares transportariam energia suficiente para criar uma cavidade tão grande.
“Esta é uma enorme ausência de matéria. Calculamos quanta energia seria necessária para criar esta cavidade. Isto está além do que a estrela na área pode fornecer”, explicou Gorsky. “Basicamente, tem de haver uma entrada do buraco negro supermassivo. E se olharmos ao longo da forma do cone, ele aponta diretamente para o buraco negro.”
Para verificar novamente os seus resultados, os cientistas recorreram às observações da NASA na mesma área. Telescópio Espacial de Raios X Chandra.
“Alegações especiais exigem provas únicas”, disse Gorski. “Queríamos ter certeza de que estávamos vendo mais do que apenas alguns artefatos de imagem. Então, as imagens de raios X do Chandra foram incorporadas perfeitamente. As características moleculares se alinharam.”
Isto apoia os resultados do ALMA ao revelar a emissão de raios X a partir da localização da cavidade no gás frio.
“Quando você descobre algo que ninguém viu antes, o primeiro pensamento que passa pela sua mente não é ‘Oh meu Deus, fizemos uma descoberta'”, disse Merchikov. “Foi ‘Oh meu Deus, o que há de errado com minha análise?’ Mas quando sobrepusemos a imagem com a imagem de raios X, começou a fazer sentido.”
Embora os resultados da equipa confirmem que Sagitário A* é extremamente silencioso em comparação com buracos negros supermassivos localizados em regiões brilhantes e turbulentas de outras galáxias chamadas núcleos galácticos activos (AGN), o vento do buraco negro também não é desleixado. Na verdade, os cientistas acreditam que ela existe há cerca de 20.000 anos.
“A maioria das outras galáxias passam a maior parte das suas vidas num estado menos ativo”, disse Merchikov. “Mas só podemos vê-los quando estão na fase de fogos de artifício. Estudar buracos negros na fase de fogos de artifício é muito fascinante, mas este não é realmente o seu estado dominante. “Sgr A* finalmente nos dá uma janela para a vida de um buraco negro neste estado silencioso. “
As descobertas da equipe foram publicadas na quinta-feira (4 de junho) em Cartas de revistas astrofísicas.
