Cientistas medem velocidade de giro de buraco negro observando uma estrela cair nele

Os cientistas mediram uma propriedade fundamental de um buraco negro super-massivo — o quão rápido ele gira — aferindo a velocidade a que uma estrela colidia com ele.

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Pode ser difícil medir características de buracos negros, a menos que eles realmente façam alguma coisa, como quando eles se chocam ou vomitam jatos de matéria. Mas os cientistas por trás do novo resultado conseguiram medir a massa e a rotação de um buraco negro bastante massivo, demonstrando que esses breves eventos de comer estrelas, chamados de “eventos de ruptura de marés”, poderiam oferecer outra maneira de entender os buracos negros.

“Já houve medições de giros de buracos negros que estão crescendo ativamente”, ou adquirindo mais matéria sob a influência da gravidade, disse ao Gizmodo o principal autor do estudo, Dheeraj Pasham, Einstein Postdoctoral Fellow no MIT Kavli Institute. “Essa medida é diferente, no sentido de que fomos capazes de medir o giro de um buraco negro que estava inativo”, pelo menos até o evento de ruptura de maré ocorrer.

Uma pesquisa chamada Levantamento Automático de Supernovas de Todo o Céu, tradução livre para All-Sky Automated Survey for SuperNovae ou ASASSN, na sigla em inglês, avistou um flash em 22 de novembro de 2014. O flash, chamado ASASSN-14li, se parecia com o típico evento de gravidade de um buraco negro triturando uma estrela que geralmente acontece perto do centro de uma galáxia hospedeira.

Os cientistas imediatamente procuraram por “oscilações quase periódicas”, que se repetem regularmente mas mudam padrões de raios-x, que variam em potência. Acredita-se elas se originem muito perto de buracos negros. Eles encontraram o que procuravam em dados de dois telescópios espaciais de raio-x.

Os cientistas usaram essas emissões de raios-x para inferir a massa e a rotação do buraco negro. E, nesse caso, os pesquisadores estimaram que a massa estaria entre algumas poucas centenas de milhares e 10 milhões de vezes a massa do Sol, e o giro, em incríveis 50% da velocidade da luz, de acordo com um comunicado do MIT baseado nas descobertas do artigo, que foi publicado recentemente na revista Science.

Pashnam advertiu que esses valores ainda são baseados em um modelo, e pode haver várias maneiras de interpretar os mesmos dados. E este é apenas um ponto de dados, então você não deve pensar muito sobre os valores de giro e massa ainda. Em vez disso, o artigo demonstra uma maneira nova e importante de medir propriedades de todos os buracos negros, não apenas de um conjunto especial deles.

Um pesquisador não envolvido no estudo, James Guillochon, ITC Fellow do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, concordou. “Os resultados parecem consistentes com outros trabalhos (especificamente trabalhos anteriores em [ASASSN-14li], mas também em rotação super-massiva de buracos negros)”, disse ele ao Gizmodo. “O resultado sugere que os eventos de ruptura de marés devem ser acompanhados regularmente por telescópios de raios-x para maximizar nosso conhecimento de suas propriedades”.

Esse é de fato o objetivo, disse Pasham ao Gizmodo. Ele explicou que esses eventos de ruptura de marés ocorrem a cada mil a 10 mil anos por galáxia, então eles esperam poder, um dia, medir várias centenas desses eventos por ano para obter um quadro geral sobre as propriedades do buraco negro.

E você não precisa se preocupar: nossa própria estrela não será uma das que baterão em um buraco negro super-massivo em breve.