Chandra observa buraco negro da Via Láctea "rejeitando comida"

Astrônomos usando o Observatório de raios-X Chandra deram um grande passo na explicação do motivo do material em torno do buraco negro gigante no centro da Via Láctea ser extremamente fraco em raios-X. Esta descoberta tem implicações importantes para a compreensão dos buracos negros.

Novas imagens de Sagittarius A* (Sgr A*) pelo Chandra, que está localizado a cerca de 26.000 anos-luz da Terra, indicam que menos de 1% do gás inicialmente ao alcance gravitacional de Sgr A* chega ao ponto de não retorno, também chamado horizonte de eventos. Em vez disso, a maior parte do gás é expelido antes de chegar perto do horizonte de eventos e antes de de aumentar seu brilho, levando à pouca emissão de raios-X.

Estas novas descobertas são o resultado de uma das mais longas campanhas observacionais já realizadas com o Chandra. O observatório recolheu o equivalente a cinco semanas de dados de Sgr A* em 2012. Os cientistas usaram este período de observação para capturar imagens e assinaturas energéticas em raios-X, extraordinariamente detalhadas e sensíveis, do gás super-aquecido que roda em torno de Sgr A*, cuja massa é aproximadamente 4 milhões de vezes maior que a do Sol.

"Nós achamos que a maioria das grandes galáxias tem um buraco negro supermassivo no seu centro, mas estão muito longe para estudarmos como a matéria flui perto deles," realça Q. Daniel Wang da Universidade de Massachusetts em Amherst, que liderou o estudo publicado na revista Science. "Sgr A* é um dos poucos buracos negros perto o suficiente para que nós possamos realmente testemunhar este processo."

Os pesquisadores descobriram que os dados de Sgr A* pelo Chandra não suportam os modelos teóricos nos quais os raios-X são emitidos a partir de uma concentração de estrelas de baixa-massa em redor do buraco negro. Em vez disso, os dados em raios-X mostram que o gás perto do buraco negro provavelmente é originário de ventos produzidos por uma distribuição de jovens estrelas massivas, distribuição esta em forma de disco.

"Esta nova imagem do Chandra é uma das mais esplêndidas que já vi," afirma a co-autora Sera Markoff da Universidade de Amesterdão nos Países Baixos. "Estamos vendo Sgr A* capturando gás quente expelido por estrelas próximas, e a afunilá-lo na direção do horizonte de eventos."

Para mergulhar no horizonte de eventos, o material capturado por um buraco negro deve perder calor e momento. A expulsão de matéria permite com que isto ocorra.

"A maioria do gás deve ser jogado fora assim que uma pequena quantidade alcança o buraco negro," afirma o co-autor Feng Yuan do Observatório Astronômico de Xangai na China. "Ao contrário do que se pensa, os buracos negros na realidade não devoram tudo o que é puxado na sua direção. Sgr A* aparentemente acha que muito do seu alimento é difícil de engolir."

O gás disponível para Sgr A* é muito difuso e super-quente, por isso é difícil de ser capturado e engolido pelo buraco negro. Os buracos negros glutões que alimentam quasares e produzem grandes quantidades de radiação têm reservatórios de gás muito mais frio e denso do que os de Sgr A*.

O horizonte de eventos de Sgr A* lança uma sombra contra a matéria brilhante em torno do buraco negro. Esta pesquisa ajuda os esforços que usam radiotelescópios para observar e compreender a sombra. Também será útil para a compreensão do efeito que as estrelas e nuvens de gás em órbita têm sobre a matéria que flui na direção de e para longe do buraco negro.