A última coisa que o satélite perdido de buracos negros viu antes de morrer

Este ano, o Japão lançou um satélite inovador para monitorar buracos negros, mas o perdeu muito rapidamente em circunstâncias estranhas. Agora, finalmente sabemos o que o Hitomi viu antes de morrer.

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Quando a JAXA lançou o Hitomi em fevereiro, cientistas ficaram animados com as possibilidades do que o satélite poderia nos dizer sobre os mistérios do universo. Ele orbitou a Terra por cerca de um mês, quando algo deu errado.

Uma série de eventos infelizes, causados por erros humanos e falhas de software, fez o satélite girar fora de controle. Apesar das tentativas de recuperar o Hitomi, ele continuou a jogar detritos para o espaço. No fim, a JAXA declarou que o satélite de US$ 273 milhões estava perdido de vez.

No entanto, quando o Hitomi morreu, pesquisadores também anunciaram que conseguiram obter alguns dados dele, e que iriam detalhá-los em estudos futuros. Alguns desses dados estão em um novo artigo na revista Nature, mostrando a observação final do satélite – e ela traz algumas implicações fascinantes sobre o papel dos buracos negros na formação de galáxias.

O papel dos buracos negros

As últimas observações do Hitomi foram do Aglomerado de Perseu, um conjunto de galáxias a 240 milhões de anos-luz de distância, com um buraco negro supermassivo em seu centro. O satélite foi capaz de obter este ponto de vista da galáxia, assim como medir sua atividade de raios-x:

Pesquisadores esperavam ver bastante atividade no centro do aglomerado, mas as observações de raios-x do Hitomi mostraram o oposto.

“O gás dentro de aglomerados é mais silencioso do que o esperado”, diz o coautor Andrew Fabian, da Universidade de Cambridge, ao Gizmodo. “Esperávamos que o nível fosse mais elevado, baseado na atividade central da galáxia.”

Mas a descoberta não é apenas um calmo oásis surpreendente em uma galáxia turbulenta. Ela também nos dá uma visão sobre o papel que buracos negros exercem em como as galáxias se formam (ou deixam de se formar).

“A surpresa é que a energia bombeada para fora do buraco negro está sendo absorvida de forma muito eficiente”, diz o coautor Brian McNamara, da Universidade de Waterloo, ao Gizmodo. “Este gás quente que nós observamos com o Hitomi é o material do futuro, é o gás a partir do qual as galáxias se formam. Há muito mais desse gás quente do que há estrelas na galáxia, ou seja, há mais coisas que não viraram galáxias do que coisas que viraram galáxias.”

Isso significa que os buracos negros próximos desempenham um grande papel no tamanho futuro de uma galáxia. “Ele mostra que os buracos negros controlam muito eficazmente a taxa de crescimento de galáxias”, diz McNamara.

Uma perda lamentável

Sim, a descoberta ressalta como ainda sabemos pouco sobre o papel dos buracos negros na formação de galáxias. Ela também nos dá um vislumbre de como o satélite era promissor, antes de se perder.

A perda é ainda maior porque, com o Hitomi, os pesquisadores esperavam que acabasse uma longa luta para enfim levar ao espaço um microcalorímetro de raios-x – um dispositivo usado para fazer medições extremamente precisas de energia em raios-x. Os resultados do estudo foram baseados em apenas uma amostra muito pequena obtida do microcalorímetro do Hitomi.

“As medições do Aglomerado de Perseu mostram o potencial do microcalorímetro de raios-x do Hitomi em transformar a nossa compreensão das velocidades de gás quente em todo o Universo”, diz Fabian.

Imagem: Universidade de Waterloo

Antes do Hitomi, houve duas outras tentativas de enviar um microcalorímetro ao espaço, e ambas terminaram em acidentes estranhos. Em 2000, um foguete que levava o primeiro microcalorímetro para o espaço explodiu após o lançamento. Em 2005, um microcalorímetro chegou ao espaço, mas foi destruído por um vazamento de líquido de arrefecimento.

Só em 2016, com o Hitomi, que um microcalorímetro foi lançado com sucesso o tempo suficiente para tomar medidas – aí o satélite foi perdido.

“É uma perda enorme, porque apenas a partir desse vislumbre, podemos ver a ciência maravilhosa que poderia ter acontecido ao longo dos próximos cinco anos”, diz McNamara. “Nós tínhamos diversas observações previstas, e o primeiro vislumbre que tivemos com o detector mostra a riqueza do que nós poderíamos encontrar.”

Ainda assim, haverá mais oportunidades para enviar outro microcalorímetro ao espaço. “Há perda, mas há também esperança, nunca desistimos”, diz McNamara.

As observações finais do Hitomi (Hitomi Collaboration/JAXA, NASA, ESA, SRON, CSA)