DENVER - Os astrônomos observaram uma nuvem de gás de alta velocidade se chocando contra a matéria sendo sugada em direção a Sagitário A * - o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea - e depois se afastando no espaço. Agora, observações cuidadosas revelaram o quanto a nuvem de gás, que os astrônomos denominaram G2, diminuiu após a colisão.
Essa medida diz aos cientistas algo importante: a densidade da matéria quente em torno de Sagitário A *, que é o buraco negro supermassivo conhecido mais próximo da Terra. Sagitário A * (SagA *) é inativo, o que significa que não está devorando um enorme disco de matéria e disparando jatos. Mas ainda há algo quente e brilhante ao redor que os físicos não entendem muito bem. A colisão com o G2 está oferecendo aos astrônomos uma de suas melhores pistas ainda sobre o que é esse anel brilhante.
"Havia essa força de arrasto. A coisa ficou mais lenta", disse Stefan Gillessen, astrônomo do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, Alemanha.
A desaceleração do G2 provou que havia algo substancial nas imediações do buraco negro para que o G2 colidisse, disse Gillessen.
Os físicos detectaram essa desaceleração usando dados da colaboração GRAVITY no Very Large Telescope (VLT) no Chile. O GRAVITY reúne a luz infravermelha dos quatro telescópios do VLT para criar uma imagem mais nítida. Isso permitiu aos pesquisadores uma visão sem precedentes da quase falha de um objeto com um buraco negro.
"É claro que foi divertido assistir, mas agora transformamos isso em algo útil", disse Gillessen à Live Science. "Na verdade, medimos a atmosfera em torno de um buraco negro em um raio que era completamente inacessível antes".
O G2 é um objeto estranho em si: uma massa arrogante de gás quente que pode ter um sistema estelar ou dois no centro, mas não está gravitacionalmente vinculado por nada óbvio, disse Gillessen. Em vez disso, ela flui fluidamente ao longo de uma órbita elíptica próxima a SagA * e fica muito perto do buraco negro em uma extremidade.
Em 2015, os cientistas sabiam que o G2 estava prestes a se aproximar mais do buraco negro. E na época eles pensaram que isso poderia criar alguns fogos de artifício ao cair no próprio buraco negro. Isso não aconteceu, o que decepcionou alguns observadores na época. Mas isso ofereceu a Gillessen e sua equipe a chance de fazer a medição da mudança de velocidade.
Gillessen e seus colaboradores publicaram sua medição em 25 de janeiro no The Astrophysical Journal, e Gillessen apresentou suas descobertas na reunião de abril da American Physical Society em Denver.
Eles suspeitavam que o G2 pudesse diminuir a velocidade por causa de outra nuvem, chamada G1. O G1 já estava se afastando do buraco negro quando foi descoberto, ao longo de uma órbita semelhante, porém menor e mais lenta que o G2. A equipe suspeitava que os dois pudessem estar ligados, e que o G1 estava se movendo mais devagar porque recentemente havia passado por um encontro próximo com a atmosfera do buraco negro.
E quando G2 atingiu o anel brilhante ao redor de SagA *, ele também diminuiu a velocidade, embora não tanto. A diferença, sugeriram os pesquisadores, pode ser devido ao G1 já ter aberto um caminho para seu irmão gêmeo. O G2, que, devido à sua alta velocidade, estava em uma órbita de mais de 300 anos ao redor do buraco negro, agora diminuiu a velocidade e está em um caminho orbital muito mais curto, eles descobriram. Levará apenas 50 anos para voltar à abordagem mais próxima. Cairá no buraco negro inteiramente na década de 2150.
Usando modelos de colisão, os pesquisadores mostraram que essa desaceleração sugere uma atmosfera de aproximadamente 4.000 partículas por centímetro cúbico a uma distância 1.000 vezes o raio do horizonte de eventos do buraco negro. Isso é muito menos denso que a atmosfera da Terra, mas ainda é significativo. São dados que os astrofísicos que modelam o buraco negro escuro e silencioso no centro da nossa galáxia podem usar, disse Gillessen. E SagA * é um tópico quente no momento. É o próximo buraco negro que o Event Horizon Telescope (EHT), que recentemente produziu a primeira imagem do buraco negro M87, capturará. Graças à natureza quieta de SagA *, será muito diferente do buraco negro que o EHT já viu.
Agora, os cientistas sabem um pouco mais sobre como é sua vizinhança imediata.
