Novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostram pela primeira vez uma nuvem de gás sendo despedaçada pelo buraco negro de massa extremamente elevada que se encontra no centro da nossa Galáxia.
A nuvem está tão esticada que a sua parte da frente já passou pelo ponto mais próximo e desloca-se agora para longe do buraco negro a mais de 10 milhões de quilômetros por hora, enquanto a cauda da nuvem ainda cai em direção ao buraco negro.
Em 2011 o Very Large Telescope (VLT) do ESO descobriu uma nuvem de gás com várias vezes a massa da Terra acelerando em direção ao buraco negro que se encontra no centro da Via Láctea.
Esta nuvem está agora efetuando a sua máxima aproximação a este objeto e as novas observações do VLT mostram que a nuvem está sendo esticada pelo campo gravitacional extremo do buraco negro.
“O gás que se encontra numa das extremidades da nuvem está esticado ao longo de mais de 160 bilhões de quilômetros em torno do ponto da órbita mais próximo do buraco negro.
E o ponto de maior aproximação está a apenas um pouco mais que 5 bilhões de quilômetros de distância do buraco negro propriamente dito - por pouco não caindo lá dentro”, explica Stefan Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha), que liderou a equipe de observação.
“A nuvem está tão esticada que atingir o ponto de maior aproximação ao buraco negro é um processo que dura não apenas um instante, mas um longo período de pelo menos um ano”.
À medida que a nuvem de gás se estica, a sua radiação torna-se mais difícil de observar.
Mas utilizando o instrumento SINFONI montado no VLT, para observar a região próxima do buraco negro durante mais de 20 horas de exposição - a exposição mais profunda já feita nesta região com um espectrógrafo de campo integral - a equipe conseguiu medir as velocidades das diferentes partes da nuvem à medida que esta se aproxima o máximo possível do buraco negro central.
“O mais excitante que vemos nestas novas observações é a extremidade da nuvem deslocando-se outra vez na nossa direção, ao longo da órbita, a mais de 10 milhões km/h - cerca de 1% da velocidade da luz”, acrescenta Reinhard Genzel, líder do grupo de pesquisa que estuda esta região há quase vinte anos.
“O que significa que a parte dianteira da nuvem já passou pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro”.
A origem da nuvem de gás permanece um mistério, embora não haja falta de ideias sobre este assunto.
As novas observações diminuem, no entanto, as possibilidades.
“Tal como um desafortunado astronauta num filme de ficção científica, vemos que a nuvem está ficando tão esticada que parece um espaguete, o que quer dizer que provavelmente não terá uma estrela no seu interior”, conclui Gillessen.
“Neste momento pensamos que o gás veio muito provavelmente das estrelas que orbitam o buraco negro”.
O culminar deste evento cósmico único no centro da nossa Galáxia está acontecendo e sendo observado de perto por astrônomos em todo o mundo.
A extensa campanha de observação fornecerá uma riqueza de dados, revelando mais não somente sobre a nuvem de gás, mas também sobre as regiões próximas do buraco negro, as quais não tinham ainda sido estudadas anteriormente, e os efeitos da gravidade extremamente elevada.
Estima-se que o buraco negro no centro da Via Láctea, conhecido pelo nome formal de Sgr A* (Sagitário A estrela), tenha uma massa de cerca de quatro milhões de vezes a da Sol.
É, claramente, o buraco negro de massa extremamente elevada mais próximo de nós, sendo por isso o mais adequado para estudar detalhadamente os buracos negros.
O estudo deste buraco negro e do seu meio circundante está listado em primeiro lugar nas Dez Descobertas Astronômicas Principais do ESO.
A distância da maior aproximação corresponde a cerca de cinco vezes a distância Netuno - Sol, o que é realmente muito próximo para um buraco negro com uma massa de quatro milhões de vezes a do Sol.
Num espectrógrafo de campo integral a radiação coletada em cada pixel é separada individualmente nas suas componentes de cor, e por isso a cada pixel corresponde um espectro.
Estes espectros são seguidamente analisados individualmente e usados para, por exemplo, criar mapas da velocidade e das propriedades químicas de cada parte do objeto observado.
A equipe espera também encontrar evidências de como a nuvem em movimento rápido interage com o gás existente no meio em torno do buraco negro.
Até agora ainda nada foi encontrado, mas estão sendo planejadas observações para ver estes efeitos.
Os astrônomos pensam que a nuvem de gás possa ter sido criada por ventos estelares emitidos por estrelas que orbitam o buraco negro.
Ou pode também ser o resultado de um jato emitido a partir do centro galático.
Outra opção era a de uma estrela estar no centro da nuvem e neste caso o gás viria, ou de um vento desta estrela, ou de um disco planetário de gás e poeira que se encontrasse em redor da estrela.
À medida que este fenômeno se desenrola no centro da Galáxia, os astrônomos esperam ver a evolução da nuvem a mudar de efeitos puramente gravitacionais e de maré para efeitos turbulentos relacionados com hidrodinâmica complexa.
Esta simulação de uma nuvem de gás passando perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia mostra o processo em meados de 2013.
As novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO confirmam que a nuvem se encontra tão esticada que a parte da frente passou já pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro e está agora afastando-se a mais de 10 milhões de km/h, enquanto a cauda ainda está caindo em direção ao buraco negro.
Novas observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostram como é que uma nuvem de gás passando perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia está sendo despedaçada.
O eixo horizontal mostra a extensão da nuvem ao longo da sua órbita e o eixo vertical mostra as velocidades das diferentes partes da nuvem.
A nuvem está esticada de modo dramático e a velocidade da parte dianteira é vários milhões de km/h diferente da velocidade da cauda.
Estas observações obtidas pelo instrumento SINFONI, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram como é que uma nuvem de gás está sendo esticada e despedaçada à medida que passa perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia.
O eixo horizontal mostra a extensão da nuvem ao longo da sua órbita e o eixo vertical mostra as velocidades das diferentes partes da nuvem durante os últimos dez anos.
A nuvem está agora (2013) esticada de modo dramático e a velocidade da parte dianteira é vários milhões de km/h diferente da velocidade da cauda.
Esta simulação mostra a nuvem de gás, descoberta em 2011, à medida que passa perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia.
Observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO em 2013 mostram que a nuvem está tão esticada que a parte da frente passou já pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro e está agora afastando-se a mais de 10 milhões de km/h, enquanto a cauda ainda está caindo em direção ao buraco negro.
Estas observações obtidas pelo instrumento SINFONI, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram o comportamento de uma pequena nuvem de gás à medida que passa perto do buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia.
O eixo horizontal mostra a extensão da nuvem ao longo da sua órbita e o eixo vertical mostra as velocidades das diferentes partes da nuvem.
À medida que se aproxima cada vez mais do buraco negro, a nuvem é esticada de modo dramático e, quando passa pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro, a velocidade da sua parte dianteira é vários milhões de km/h diferente da velocidade da cauda.
Estas observações, obtidas pelo Very Large Telescope do ESO, mostram uma pequena nuvem de gás caindo em direção ao buraco negro de massa extremamente elevada situado no centro da nossa Galáxia.
A nuvem aparece em vermelho e estão também visíveis muitas das brilhantes estrelas azuis que orbitam em torno do buraco negro central.
As medições efetuadas com o auxílio do Very Large Telescope do ESO em 2013 mostram que a nuvem está tão esticada que a parte da frente passou já pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro e está agora afastando-se a mais de 10 milhões de km/h, enquanto a cauda ainda está caindo em direção ao buraco negro.
Este trabalho foi descrito no artigo científico "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", de S. Gillessen et al., que será publicado na revista especializada Astrophysical Journal.
A equipe é composta por S. Gillessen (Instituto Max Planck Institute de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha [MPE]), R. Genzel (MPE; Departmento de Física e Astronomia, Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Munique, Alemanha [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) e A. Burkert (USM; MPE).
O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo.
O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça.
O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas.
O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas.
O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor.
No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio.
O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível.
O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente.
O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.
Fonte: ESO
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