eso1512pt-br — Nota de imprensa científica

A melhor visão até hoje da nuvem empoeirada passando pelo buraco negro situado no centro galático

Observações do VLT confirmam que a nuvem empoeirada G2 sobreviveu a encontro próximo com buraco negro e trata-se de um objeto compacto

26 de Março de 2015

As melhores observações conseguidas até hoje da nuvem de gás empoeirada G2 confirmam que este objeto teve a sua aproximação máxima ao buraco negro supermassivo que se encontra no centro da Via Láctea em maio de 2014 e que sobreviveu à experiência. Os novos resultados obtidos com o Very Large Telescope do ESO mostram que o objeto parece não ter sido significativamente esticado e que é muito compacto. Trata-se muito provavelmente uma estrela jovem com um núcleo massivo que ainda se encontra a acretar material. O buraco negro propriamente dito não mostrou ainda nenhum sinal de aumento de atividade.

Um buraco negro supermassivo com uma massa de quatro milhões de vezes a massa do Sol situa-se no coração da Nossa Via Láctea. Em sua órbita encontra-se um pequeno grupo de estrelas brilhantes e adicionalmente foi descoberta uma nuvem poeirenta bastante enigmática, conhecida por G2, que foi observada a cair em direção ao buraco negro nos últimos anos. Foi previsto que a aproximação máxima ocorresse em maio de 2014.

Pensou-se que as enormes forças de maré nesta região de gravidade extremamente elevada desfizessem a nuvem e a dispersassem ao longo da sua órbita. Algum deste material alimentaria o buraco negro, levando a  explosões repentinas que mostrariam como o “monstro” estaria a “apreciar a sua refeição”. Para estudar estes eventos únicos, a região do centro galático foi observada cuidadosamente nos últimos anos por muitas equipes que utilizaram os maiores telescópios de todo o mundo.

Uma equipe liderada por Andreas Eckart (Universidade de Colônia, Alemanha) observou a região com o auxílio do Very Large Telescope do ESO (VLT) [1] durante muitos anos, incluindo durante o período crítico de fevereiro a setembro de 2014, ou seja imediatamente antes e depois do evento da maior aproximação de maio de 2014. Estas novas observações são consistentes com observações anteriores obtidas com o Telescópio Keck no Hawaii [2].

As imagens no infravermelho, radiação emitida pelo hidrogênio brilhante, mostram que a nuvem se manteve compacta antes e depois da aproximação máxima, ou seja, durante todo o trajeto que a levou a contornar o buraco negro.

Para além de fornecer imagens muito nítidas, o instrumento SINFONI montado no VLT separa também a radiação nas suas componentes de cor infravermelhas e portanto permite estimar a velocidade da nuvem [3]. Antes da aproximação máxima, a nuvem estava a afastar-se da Terra a uma velocidade de cerca de dez milhões de quilômetros por hora e depois de ter contornado o buraco negro, estava a aproximar-se de nós a cerca de doze milhões de quilômetros/hora.

Florian Peissker, um estudante de doutorado na Universidade de Colônia, Alemanha, que fez muitas das observações, comenta: “Estar no telescópio e ver os dados chegando em tempo real foi uma experiência fascinante”, e Monica Valencia-S., uma pesquisadora de pós-doutorado, também da Universidade de Colônia, que trabalhou na difícil redução dos dados, acrescenta: “Foi extraordinário ver que o brilho da nuvem empoeirada se manteve compacto antes e depois da maior aproximação ao buraco negro.

Embora observações anteriores tivessem sugerido que o objeto G2 estava se esticando, as novas observações não mostram evidências de que a nuvem tenha ficado significativamente espalhada, não mostrando a nuvem visivelmente estendida, nem mostrando uma maior dispersão nas velocidades.

Além das observações feitas com o instrumento SINFONI, a equipe fez também uma série de medições da polarização da radiação vinda da região do buraco negro supermassivo usando o instrumento NACO montado no VLT. Estas observações, as melhores deste tipo obtidas até hoje, revelam que o comportamento do material que está sendo acretado pelo buraco negro é muito estável e que, pelo menos até agora, não foi alterado pela chegada de material da nuvem G2.

A resiliência da nuvem empoeirada aos efeitos de maré gravitacionais extremos existentes próximo do buraco negro sugere fortemente que este material está girando em torno de um objeto denso com um núcleo massivo, não se tratando de uma nuvem flutuando livremente. Este fato é igualmente apoiado pela ausência, até agora, de evidências de que este material esteja alimentando o monstro central, o que levaria a explosões repentinas e aumento de atividade.

Andreas Eckart sumariza os novos resultados: “Vimos todos os dados recentes e em particular os referentes ao período de 2014, época em que houve a maior aproximação ao buraco negro. Não podemos confirmar que a fonte tenha sido esticada de modo significativo. O objeto não se comporta de modo nenhum como uma nuvem de poeira sem núcleo. Pensamos que se trata sim de uma estrela jovem ainda envolta em poeira”.

Notas

[1] Estas observações são muito difíceis de executar uma vez que a região se encontra escondida por trás de nuvens espessas de poeira, daí a necessidade de fazerem-se observações no infravermelho. Adicionalmente, os eventos ocorrem muito próximo do buraco negro, o que requer óptica adaptativa para termos imagens suficientemente nítidas. A equipe utilizou o instrumento SINFONI montado no Very Large Telescope do ESO, tendo monitorado também o comportamento da região do buraco negro central em radiação polarizada com o auxílio do instrumento NACO.

[2] As observações do VLT são mais nítidas (uma vez que são feitas a comprimentos de onda menores) e têm também medições adicionais de velocidade obtidas com o SINFONI e medições de radiação polarizada obtidas com o instrumento NACO.

[3] Uma vez que a nuvem empoeirada se move relativamente à Terra - afastando-se da Terra antes da maior aproximação ao buraco negro e aproximando-se dela depois - o efeito Doppler faz variar o comprimento de onda observado. Estas variações em comprimento de onda podem ser medidas com o auxílio de um espectrógrafo sensível tal como o instrumento SINFONI montado no VLT. Podem também ser usadas para medir a dispersão das velocidades do material que seria esperada se a nuvem se estendesse ao longo da sua órbita de maneira significativa, como foi alegado anteriormente.

Mais Informações

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole” de M. Valencia-S. et al., que foi publicado na revista especializada Astrophysical Journal Letters.

A equipe é composta por: M. Valencia-S. (Physikalisches Institut der Universität zu Köln, Alemanha), A. Eckart (Universität zu Köln; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Alemanha [MPIfR]), M. Zajacek (Universität zu Köln; MPIfR; Instituto Astronômico da Academia de Ciências de Praga, República Checa), F. Peissker (Universität zu Köln), M. Parsa (Universität zu Köln), N. Grosso (Observatoire Astronomique de Strasbourg, França), E. Mossoux (Observatoire Astronomique de Strasbourg), D. Porquet (Observatoire Astronomique de Strasbourg), B. Jalali (Universität zu Köln), V. Karas (Instituto Astronômico da Academia de Ciências de Praga), S. Yazici (Universität zu Köln), B. Shahzamanian (Universität zu Köln), N. Sabha (Universität zu Köln), R. Saalfeld (Universität zu Köln), S. Smajic (Universität zu Köln), R. Grellmann (Universität zu Köln), L. Moser (Universität zu Köln), M. Horrobin (Universität zu Köln), A. Borkar (Universität zu Köln), M. García-Marín (Universität zu Köln), M. Dovciak (Instituto Astronômico da Academia de Ciências de Praga), D. Kunneriath (Instituto Astronômico da Academia de Ciências de Praga), G. D. Karssen (Universität zu Köln), M. Bursa (Instituto Astronômico da Academia de Ciências de Praga), C. Straubmeier (Universität zu Köln) e H. Bushouse (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, EUA).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação 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 na investigação astronômica. 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 ótico 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 um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1512, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso1512pt-br
Nome:Sgr A*
Tipo:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SINFONI
Science data:2015ApJ...800..125V

Imagens

A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea
A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea
A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea (anotada)
A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea (anotada)

Vídeos

A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea
A nuvem empoeirada G2 passa próximo do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea

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