Há muita coisa acontecendo no centro da nossa galáxia. Na vizinhança alucinante, onde as leis da física estão além da compreensão, os astrônomos detectaram um anel de gás frio.
Sagitário A-Star, ou Sag. A *, em resumo, está a 26.000 anos-luz da Terra e é aproximadamente 4 milhões de vezes mais massivo que o nosso Sol. Toda essa massa significa que a energia gravitacional esmagadora atrai material para A *. Porém, antes de o material ser aspirado, no horizonte de ventilação, ele reside em um disco de acúmulo rotativo.
Os astrônomos sabem disso há algum tempo. Sag. A * é uma fonte brilhante de raios-x, porque o material no disco é compactado e aquecido, causando a liberação de raios-x. Não é apenas aquecido; é superaquecido a 10 milhões de graus Celsius (18 milhões de Fahrenheit). Os observatórios de raios X no espaço conseguiram ver tudo isso até um décimo de ano-luz do próprio buraco.
Mas há também uma grande quantidade de gás hidrogênio "frio" dentro de alguns anos-luz do buraco. Este gás é apenas frio em comparação com o outro gás. São cerca de 10.000 graus Celsius (18.000 graus Fahrenheit). Que contribuição ao ambiente do buraco negro que esse gás mais frio produzia era desconhecida. Até agora, pelo menos.
"Esperamos que essas novas observações do ALMA ajudem o buraco negro a abrir mão de alguns de seus segredos."
Elena Murchikova, autora principal do artigo, astrofísica do Institute for Advanced Study em Princeton, Nova Jersey.
Agora, um novo estudo usando o Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) nos deu nossa primeira imagem desse corpo frio de gás. O artigo que detalha este trabalho aparece na edição de 6 de junho da Nature. Foi assim que eles fizeram.
Há radiação suficiente perto do centro da galáxia para fazer os átomos de hidrogênio perderem seus elétrons. Então eles os recuperam novamente, em um ciclo contínuo. Ao fazer isso, a recombinação libera energia em um sinal específico de comprimento de onda milimétrico. Este sinal pode viajar até a Terra com muito pouca perda de sinal.
O ALMA é uma máquina muito fina, poderosa e sensível, capaz de sintonizar esse sinal específico. Os astrônomos usaram esse poder e sensibilidade para produzir a primeira imagem do disco de gás frio a uma distância de apenas um centésimo de ano-luz de Sag. UMA*. Suas observações permitem que os astrônomos mapeiem a localização dessa nuvem e também rastreiem seu movimento. Eles também mediram o tamanho da nuvem de hidrogênio e ela contém cerca de um décimo da massa de Júpiter ou um décimo milésimo da massa do Sol.
"Fomos os primeiros a criar imagens desse disco indescritível e estudar sua rotação."
Elena Murchikova, autora principal do artigo, astrofísica do Institute for Advanced Study em Princeton, Nova Jersey.
O efeito Doppler também entra em jogo. À medida que o sinal da recombinação do hidrogênio viaja para a Terra, sua frequência muda para a parte mais azul do espectro. Ao mapear essas mudanças, os astrônomos puderam ver que o anel de gás está girando em torno do buraco negro.
Como o ambiente em torno de um buraco negro é tão caótico, é preciso muito trabalho para entender tudo o que está acontecendo lá. Essas informações ajudarão os cientistas a entender esse ambiente e como um buraco negro consome matéria.
"Fomos os primeiros a criar imagens desse disco indescritível e a estudar sua rotação", disse Elena Murchikova, membro em astrofísica do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, Nova Jersey, e principal autora do artigo. “Também estamos investigando o acúmulo no buraco negro. Isso é importante porque este é o nosso buraco negro supermassivo mais próximo. Mesmo assim, ainda não temos um bom entendimento de como o acréscimo funciona. Esperamos que essas novas observações do ALMA ajudem o buraco negro a revelar alguns de seus segredos. ”
Fontes:
- Press Release: Anel fresco e nebuloso em torno do buraco negro supermassivo da Via Láctea
- Trabalho de pesquisa: um disco de acreção legal em torno do buraco negro do Galactic Center
- Site ALMA
