Astrônomos encontram buraco negro sugando amontoado de matéria do tamanho da Terra

Talvez você pense nos buracos negros como enormes aspiradores, sugando toda a matéria e luz que se aventura muito perto deles. Porém, por mais confuso que seja, cientistas normalmente veem coisas saindo da área em torno de um buraco negro, por meio de jatos de matéria e luz de poeira dissipada. É raro ver a matéria sendo devorada.

Agora, uma equipe de físicos relata, em uma observação sortuda, ter visto a assinatura de um amontoado de matéria do tamanho da Terra voando em direção a um buraco negro a quase um terço da velocidade da luz.

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“Para ver esses fios de matéria caindo em um buraco negro, você precisa estar olhando para uma linha certa de visão”, disse Ken Pounds, professor emérito de física na Universidade de Leicester, no Reino Unido, em entrevista ao Gizmodo. “É uma ocasião bastante rara.”

Alguns cientistas visualizam buracos negros menores, como o buraco negro do filme Interestelar — um objeto compacto enorme giratório cercado por um disco de gás e poeira em retalhos, bastante parecido com uma versão do mal de Saturno. Objetos não caem diretamente dentro de um buraco negro, mas, sim, viajam para dentro dele ao longo dessas nuvens giratórias. Porém, físicos teóricos preveem que buracos negros maiores, em vez disso, possam ter uma “acreção caótica”, ou seja, as coisas caem nele a partir de qualquer ângulo.

Acreção caótica. O eixo de rotação do buraco negro está ao longo de Jh, mas inclinado para fora da tela, na sua direção. Ilustração: Pound et al (MNRAS 2018)

Pound e sua equipe observaram um objeto chamado galáxia Seyfert PG1211+143 com o telescópio espacial XMM-Newton. Ele é um núcleo galáctico ativo, ou seja, tem uma fonte compacta e muito brilhante de radiação em seu centro — que os astrônomos aceitam como um buraco negro supermassivo central disparando matéria de alta energia.

Normalmente, os cientistas veem matérias saindo dessas regiões a velocidades de cerca de 10% da velocidade da luz. Mas Pound e seus colaboradores observaram a assinatura raio-x de ferro, cálcio, argônio, enxofre e silício, formando um amontoado de gás do tamanho da Terra, que caía diretamente no buraco negro em uma coluna viajando a um terço da velocidade da luz. O amontoado então desapareceu, sem evidências de rotação.

Eles conseguiram determinar que o amontoado estava se movendo em direção ao buraco negro, e não para longe dele, porque a luz estava em desvio para vermelho, o que significa que a velocidade do objeto se movendo para dentro estava esticando as ondas de luz e fazendo-as parecer mais vermelhas. Um exemplo do Efeito Doppler.

“Isso pode representar a primeira evidência direta de acreção caótica em um núcleo galáctico ativo, em que discos de acreção são geralmente desalinhados com a rotação do buraco negro”, diz o artigo publicado recentemente na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. O modelo dos pesquisadores prevê um buraco negro com diversos anéis concêntricos e desalinhados de matéria. O amontoado viajando em direção ao buraco negro teria vindo de colisões entre partículas em diferentes anéis; a matéria então perdeu impulso e caiu para dentro.

Mas essa é apenas uma observação, disse Pound, que espera que as medições seguintes apoiem as alegações iniciais de seu grupo. Uma única observação não pode servir como prova definitiva da existência de acreção caótica.

Talvez existam mais eventos como esse nos arquivos do XMM-Newton, esperando por outros astrônomos que possam descobri-los, trazendo à luz evidências do caos dos centros das galáxias.

Imagem do topo: NASA