Astrónomos detetaram um movimento estranho de gás no centro da nossa Galáxia

Os astrónomos detetaram movimentos incomuns de nuvens de gás perto do centro da nossa galáxia. Segundo um novo estudo, estas nuvens poderão estar a apontar o caminho para as espécies mais esquivas do buraco negro. Na verdade, este tipo de buracos negros, até há bem pouco tempo, nem se sabia que existiam.

Os investigadores monitorizaram os gases no meio da Via-Láctea e concluíram que as nuvens estão a orbitar um objeto que tem 10 000 vezes a massa do Sol. Contudo, o objeto orbitado... não está lá!

Buracos negros no centro da Galáxia

A explicação mais óbvia é um buraco negro quiescente, que não se alimenta ativamente e, portanto, não emite nenhuma radiação detetável. Segundo os investigadores, este é o quinto candidato no centro galáctico. Assim, crescem as evidências de que não só existem buracos negros de massa intermediária, mas que eles são abundantes no coração da nossa Via-Láctea.

Os buracos negros de massa intermediária são exatamente como eles soam. Sabe-se que existem buracos negros de massa estelar, até 100 vezes a massa do Sol. O maior buraco negro detetado nesta faixa de massa tem 62 massas solares, e foi criado pela fusão de dois buracos negros no evento de onda gravitacional GW150914.

Também é sabido que existem buracos negros supermassivos, como aqueles que alimentam as galáxias. Começam em cerca de 100 000 massas solares, mas podem ficar quase incompreensivelmente massivos, por meios que ainda se desconhecem.

A classe que fica entre elas - entre 1 000 e 100 000 massas solares - é chamada de buracos negros de massa intermediária. Estes permaneceram extraordinariamente esquivos. Isto levanta questões como "eles existem?" e "se não existem, por quê?" e "se existem, por que não os podemos encontrar?".

Porque os buracos negros não emitem nenhuma radiação detetável, os cientistas têm de ser criativos na sua caça. Em vez de procurarem os buracos negros, eles procuram os efeitos que os buracos negros teriam sobre outros objetos no espaço próximo.

Telescópio ALMA e o centro galáctico no deserto de Atacama, Chile

Gás de alta velocidade pode ser um sinal...

O astrofísico Shunya Takekawa do Observatório Astronómico Nacional do Japão e os seus colegas têm estudado o movimento das nuvens de gás de alta velocidade no centro da Via-Láctea para ajudar a responder a essas perguntas.

Anteriormente, usaram o método de monitorização de gás para identificar um candidato a um buraco negro de massa intermediária, que se aproximava de 32 000 massas solares, o que produziria um horizonte de eventos aproximadamente do tamanho de Júpiter.

Agora, aplicaram-no a uma nuvem de gás de alta velocidade chamada HCN-0.085-0.094. Esta consiste principalmente em três tufos menores. Um desses tufos parece estar a girar - mas não dá a entender que está a ser puxado - para um buraco negro.

Um dos três tufos tem uma estrutura semelhante a um anel com um gradiente de velocidade muito acentuado. Esta estrutura cinemática sugere uma órbita em torno de um objeto em forma de anel com uma massa de ∼104 massas solares. A ausência de contrapartidas estelares indica que o objeto parecido com um ponto pode ser um buraco negro quiescente.

Escreveram os investigadores no seu trabalho.

Tufos de gás e poeira podem estar a denunciar os buracos negros

Os investigadores usaram o tamanho dos planetas Úrano ou Neptuno para termos de comparação. Assim, segundo eles, o horizonte de eventos do buraco negro seria um pouco maior que estes dois planetas massivos. Contudo, os tufos de gás e poeira de comportamento estranho não são a única forma de encontrar buracos negros de massa intermediária.

Uma pista que também pode denunciar um buraco negro é a captura de uma estrela que se move a uma velocidade incrível no centro da Via-Láctea, numa trajetória para o espaço intergaláctico. A explicação para tal comportamento, é a influência de um buraco negro de massa intermédia. Além destas pistas, os astrónimos têm colecionado outras, como uma tremenda chama de radiação de vários comprimentos de onda que começou em 2003, e que gradualmente se extinguiu ao longo de uma década.

Todos estes dados poderão apontar para a existência de um buraco negro no centro galáctico. Desta forma, estando este mais perto, poderá ser mais fácil de estudar. De saber como se formam, entre outras questões que ainda não têm resposta.

A investigação está disponível no arXiv.