O buraco negro monstro no centro da Via Láctea é estranhamente silencioso, e agora os astrônomos pensam que sabem o porquê.
Existem linhas de campo magnético invisíveis em volta dele - os pesquisadores já suspeitavam disso. Mas novas imagens mostram que essas linhas invisíveis formam uma estrutura que se estende por anos-luz pelo espaço e pode ser poderosa o suficiente para impedir que o material caia no buraco negro. E se campos magnéticos gigantescos estão lançando material em uma órbita fora do alcance do buraco negro, isso poderia explicar por que ele geralmente dorme. De fato, é tão escuro que um magnetar pode ofuscar-lo no céu.
"A forma espiral do campo magnético canaliza o gás em uma órbita ao redor do buraco negro", disse C. Darren Dowell, cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e principal autor do estudo, em comunicado da NASA. "Isso poderia explicar por que nosso buraco negro fica quieto enquanto outros estão ativos".
Quando as coisas ultrapassam o horizonte de eventos de um buraco negro, elas desaparecem funcionalmente para sempre. O espaço além do horizonte de eventos é, na nossa perspectiva, verdadeiramente preto. Não há nada para ver lá. Mas, como mostrou a imagem do Telescópio Horizon do Event Horizon no buraco negro supermassivo da galáxia Virgo A nesta primavera, o horizonte de eventos em torno de um buraco negro é frequentemente envolto em nuvens de material que cai. E esse material se move tão rápido e cria tanto atrito que brilha, criando luz que os astrônomos podem ver da Terra.
Alguns buracos negros supermassivos colocam esse tipo de luz o tempo todo. Mas Sagitário A * é um dos buracos negros supermassivos mais comuns e "quiescentes". A estrutura não parece estar devorando muito material. E a equipe de Dowell suspeita que esses campos magnéticos intensos possam ser o motivo.
Para mapear as linhas do campo magnético, uma equipe de pesquisadores apontou um telescópio infravermelho da NASA chamado SOFIA - montado na parte traseira de uma aeronave Boeing 747 - em Sagittarius A *. Eles ainda não publicaram seus resultados formalmente, mas os pesquisadores apresentaram suas descobertas na reunião de junho da American Astronomical Society e as descreveram na declaração da NASA. A SOFIA não podia ver as linhas invisíveis, é claro, mas podia ver as partículas de poeira flutuando através dessas linhas. E a estrutura do campo magnético fez com que todas as partículas apontassem em uma direção. Essas partículas alinhadas polarizaram a luz infravermelha que passava através da poeira - da mesma maneira que os óculos de sol podem polarizar a luz que passava por elas - permitindo que os pesquisadores descobrissem onde estavam as linhas e em que direção estavam apontando.
Astrônomos não envolvidos na pesquisa disseram que a medição das linhas de campo magnético era emocionante, mas estavam céticos quanto ao fato de que essas linhas representavam totalmente o estado silencioso do buraco negro. (Cada um também observou que é difícil avaliar completamente o trabalho antes da publicação do artigo.)
Erin Bonning, astrofísica e pesquisadora de buracos negros da Universidade Emory, que não participou do trabalho da SOFIA, apontou que a imagem das linhas do campo magnético tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro, onde 1 ano-luz é igual a cerca de 5,9 trilhões milhas (9,5 trilhões de quilômetros). Isso é muito mais largo que o Sagitário A * - um objeto que caberia no nosso sistema solar - e, portanto, é muito grande para capturar detalhes nas imediações do buraco negro. Essa região menor e mais próxima, ela disse, é onde você espera que os eventos mais importantes coloquem o material em um buraco negro - ou mantenham o material distante -.
"O comunicado de imprensa parece sugerir que o campo magnético está canalizando o material para uma órbita que 'erra' o buraco negro. Essa seria uma explicação plausível para a falta de forte acréscimo no Sgr A *" ", escreveu Bonning em um email para Ciência ao vivo.
No entanto, ela apontou, você não necessariamente esperaria que o material caísse em um buraco negro, mesmo sem o campo magnético. A maioria dos buracos negros supermassivos não consegue absorver tanto material - talvez porque grande parte dele se acumule no disco de acreção que orbita a besta cósmica escura - e fica bem quieta.
"Você pode pensar desta maneira: por mais massivo que seja o Sgr A *, é um alvo fisicamente * minúsculo * em escalas astronômicas. Para fazer com que a matéria caia nas proximidades do horizonte de eventos, ela deve estar se movendo mais ou menos diretamente para ele ", disse Bonning.
Isso acontece com mais frequência em galáxias que sofreram recentemente fusões violentas, disse ela. Mas a Via Láctea não passou por uma fusão tão recente.
"Se você estruturou campos magnéticos a anos-luz do buraco negro, fortes o suficiente para direcionar o movimento do gás, pode ser que esse seja um mecanismo adicional que impeça a infiltração de matéria nos centros galácticos", disse Bonning.
Mas isso não significa que o campo magnético seja o principal mecanismo para manter o buraco negro quieto.
Misty Bentz, astrofísica da Georgia State University que também não participou da pesquisa, apontou que, mesmo que os campos magnéticos estejam desempenhando um papel importante em manter o Sagitário A * quieto, isso não significa que forças semelhantes estejam trabalhando em um ambiente supermassivo silencioso buracos negros em outras galáxias.
"Nossa galáxia é um pouco especial porque nossa localização dentro dela significa que podemos estudar muitas propriedades e regiões em grandes detalhes", disse ela. "Outras galáxias, no entanto, geralmente são muito distantes para alcançar o mesmo nível de resolução e detalhes, especialmente quando estamos falando sobre os ambientes lotados em seus centros galácticos".
E o que é verdade na Via Láctea pode não ser verdade em outro lugar.
"Pode haver uma variedade de razões diferentes pelas quais outros buracos negros não estão se alimentando, incluindo ondas de choque e ventos de explosões de supernovas que expelem o gás do centro da galáxia, ou pode haver apenas uma ausência geral de gás no centro da galáxia". Disse Bentz.
Simeon Bird, astrofísico da Universidade da Califórnia em Riverside, que também não participou da pesquisa, disse à Live Science que "os campos magnéticos certamente podem ajudar a explicar por que alguns buracos negros são inativos enquanto outros estão ativos", mas como Bentz apontou , "todos os outros buracos negros supermassivos estão muito mais longe, por isso não é fácil medir campos magnéticos ao seu redor".
Como Bentz, Bird está interessado em outras explicações sobre por que os buracos negros ficam quietos.
"Outra possibilidade que pode ajudar a manter os buracos negros inativos é que, durante uma fase ativa, o buraco negro aquece o gás ao seu redor até o ponto em que é completamente perturbado", disse ele. "Se o buraco negro estiver muito ativo, a energia do buraco negro poderá remover o gás completamente e eliminá-lo da galáxia".
E uma vez que isso aconteça, esse buraco negro provavelmente ficaria quieto.
Mesmo assim, apesar do ceticismo de que as linhas do campo magnético possam explicar completamente por que o Sagitário A * é tão silencioso - ou que outros buracos negros supermassivos são silenciosos pelo mesmo motivo - Bonning, Bentz e Bird consideraram o estudo importante, dizendo que oferece aos astrônomos novos conhecimentos. chaves para desvendar os mistérios dos comportamentos supermassivos dos buracos negros.
"Toda descoberta, como o papel dos campos magnéticos em torno de Sagitário A *, ajuda a fornecer uma peça do quebra-cabeça e, com peças suficientes, podemos esperar entender os ciclos de vida das galáxias e os buracos negros que eles hospedam", explicou Bentz. disse.
Nota do editor: devido a um erro no processo de edição, este artigo declarou incorretamente a duração de um ano-luz. De fato, é preciso 1 ano para viajar 9,5 trilhões de quilômetros no vácuo.
