eso1835pt-br — Nota de imprensa científica

Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro

O instrumento GRAVITY do ESO confirma a existência do buraco negro no centro da Via Láctea

31 de Outubro de 2018

Com o auxílio do GRAVITY, o instrumento extremamente sensível do ESO, uma equipe internacional confirmou a suposição de longa data de que um buraco negro se esconde no centro da Via Láctea. Novas observações mostram nuvens de gás deslocando-se a cerca de 30% da velocidade da luz numa órbita circular muito próxima ao horizonte de eventos do buraco negro. É a primeira vez que se observa matéria orbitando próxima ao ponto sem retorno. Estas são também as observações mais detalhadas obtidas até agora de matéria orbitando tão perto de um buraco negro.

Com o auxílio do instrumento GRAVITY montado no Interferômetro do Very Large Telescope do ESO, cientistas de um consórcio de instituições europeias, incluindo o ESO [1], observaram clarões de radiação infravermelha sendo emitidos pelo disco de acreção que rodeia Sagitário A*, o objeto massivo situado no coração da Via Láctea. Os clarões observados fornecem-nos uma confirmação, há muito tempo esperada, de que o objeto que se esconde no centro da nossa Galáxia é, como se tem assumido, um buraco negro supermassivo. Os clarões têm origem no material que está orbitando perto do horizonte de acontecimentos do buraco negro — o que faz destas observações as mais detalhadas obtidas até agora de matéria orbitando tão próximo de um buraco negro.

Apesar da matéria que compõe o disco de acreção — o cinturão de gás que rodeia Sagitário A* e que se desloca a velocidades relativísticas [2] — orbitar o buraco negro de forma segura, qualquer material que se aproxime demais é puxado para dentro do horizonte de eventos. O ponto mais próximo de um buraco negro onde a matéria pode orbitar sem ser puxada de forma definitiva para o seu interior é chamada a órbita estável mais interior e foi nesta região que tiveram origem os clarões observados.

É incrível poder realmente testemunhar material orbitando um buraco negro a uma velocidade de 30% a velocidade da luz,” refere Oliver Pfuhl, um cientista no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). ”A extrema sensibilidade do GRAVITY permitiu-nos observar os processos de acreção em tempo real com um detalhe sem precedentes.

Estas medições foram apenas possíveis graças a uma colaboração internacional e a instrumentação de vanguarda [3]. O instrumento GRAVITY, que tornou possível este trabalho, combina a luz coletada por quatro telescópios do VLT do ESO, criando assim um super-telescópio virtual de 130 metros de diâmetro, o qual foi utilizado para investigar a natureza de Sagitário A*.

Em Julho deste ano, com o auxílio do GRAVITY e do SINFONI, outro instrumento montado no VLT, a mesma equipe de investigadores fez medições precisas na época da passagem da estrela S2 pelo campo gravitacional extremo existente perto de Sagitário A* e revelou, pela primeira vez, os efeitos previstos pela teoria da relatividade geral de Einstein em meios tão extremos. Durante a passagem da S2 foi também observada forte emissão infravermelha.

Estávamos monitorando de perto a S2 e claro que, ao mesmo tempo, estávamos também atentos a Sagitário A*,” explicou Pfuhl. “Durante as observações, tivemos sorte em reparar em três clarões brilhantes emitidos perto da região do buraco negro — foi uma coincidência fantástica!” 

Esta radiação emitida por elétrons altamente energéticos situados muito perto do buraco negro, foi vista como três clarões brilhantes muito proeminentes e ajustava perfeitamente previsões teóricas para pontos quentes orbitando perto de um buraco negro de 4 milhões de massas solares [4]. Pensa-se que estes clarões têm origem nas interações magnéticas do gás muito quente que orbita próximo de Sagitário A*.

Reinhard Genzel, do MPE em Garching, na Alemanha, que liderou o estudo explica: ”Este sempre foi um dos nossos projetos de sonho mas não ousávamos imaginar que poderia tornar-se possível tão cedo e tão claramente.” Relativamente à suposição de longa data de que Sagitário A* seria um buraco negro supermassivo, Genzel conclui que “este resultado é uma confirmação retumbante do paradigma do buraco negro supermassivo.

Notas

[1] Este trabalho foi realizado por cientistas do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), Observatoire de Paris, Université Grenoble Alpes, CNRS, Instituto Max Planck de Astronomia, Universidade de Colônia, CENTRA – Centro de Astrofísica e Gravitação e ESO.

[2] Velocidades relativísticas são aquelas que são tão elevadas que os efeitos da Teoria da Relatividade de Einstein se tornam significativos. No caso do disco de acreção que rodeia Sagitário A*, o gás está se movendo a cerca de 30% da velocidade da luz.

[3] O instrumento GRAVITY foi desenvolvido num trabalho de colaboração que envolveu o Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Alemanha), LESIA do Observatório de Paris–PSL/CNRS/Sorbonne Université/Univ. Paris Diderot e IPAG da Université Grenoble Alpes/CNRS (França), Instituto Max Planck de Astronomia (Alemanha), Universidade de Colônia (Alemanha), CENTRA–Centro de Astrofísica e Gravitação (Portugal) e ESO.

[4] A massa do Sol é uma unidade usada em astronomia e tem um valor de 1,989 x 1030 kg, o que significa que Sagitário A* tem uma massa de 1,3 trilhões de vezes a massa da Terra.

Mais Informações

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado "Detection of Orbital Motions Near the Last Stable Circular Orbit of the Massive Black Hole SgrA*", da Colaboração GRAVITY, publicado na revista especializada Astronomy & Astrophysics a 31 de Outubro de 2018.

A equipe do GRAVITY é composta por: R. Abuter (ESO, Garching, Alemanha), A. Amorim (Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal), N. Anugu (Universidade do Porto, Porto, Portugal), M. Bauböck (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha [MPE]), M. Benisty (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, França [IPAG]), J.P. Berger (IPAG; ESO, Garching, Alemanha), N. Blind (Observatoire de Genève, Université de Genève, Versoix, Suíça), H. Bonnet (ESO, Garching, Alemanha), W. Brandner (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg, Alemanha [MPA]), A. Buron (MPE), C. Collin (LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Meudon, França [LESIA]), F. Chapron (LESIA), Y. Clénet (LESIA), V. Coudé du Foresto (LESIA), P. T. de Zeeuw (Sterrewacht Leiden, Universidade de Leiden, Leiden, Holanda; MPE), C. Deen (MPE), F. Delplancke-Ströbele (ESO, Garching, Alemanha), R. Dembet (ESO, Garching, Alemanha; LESIA), J. Dexter (MPE), G. Duvert (IPAG), A. Eckart (Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha; Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bona, Alemanha), F. Eisenhauer (MPE), G. Finger (ESO, Garching, Alemanha), N.M. Förster Schreiber (MPE), P. Fédou (LESIA), P. Garcia (Universidade do Porto, Porto, Portugal), R. Garcia Lopez (MPA), F. Gao (MPE), E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE; University of California, Berkeley, California, EUA), S. Gillessen (MPE), P. Gordo (Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal), M. Habibi (MPE), X. Haubois (ESO, Santiago, Chile), M. Haug (ESO, Garching, Alemanha), F. Haußmann (MPE), Th. Henning (MPA), S. Hippler (MPA), M. Horrobin (Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha), Z. Hubert (LESIA; MPA), N. Hubin (ESO, Garching, Alemanha), A. Jimenez Rosales (MPE), L. Jochum (ESO, Garching, Alemanha), L. Jocou (IPAG), A. Kaufer (ESO, Santiago, Chile), S. Kellner (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bona, Alemanha), S. Kendrew (MPA, ESA), P. Kervella (LESIA; MPA), Y. Kok (MPE), M. Kulas (MPA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrère (LESIA), B. Lazareff (IPAG), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Léna (LESIA), M. Lippa (MPE), R. Lenzen (MPA), A. Mérand (ESO, Garching, Alemanha), E. Müller (ESO, Garching, Alemanha; MPA), U. Neumann (MPA), T. Ott (MPE), L. Palanca (ESO, Santiago, Chile), T. Paumard (LESIA), L. Pasquini (ESO, Garching, Alemanha), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LESIA), O. Pfuhl (MPE), P.M. Plewa (MPE), S. Rabien (MPE), A. Ramírez (ESO, Chile), J. Ramos (MPA), C. Rau (MPE), G. Rodríguez-Coira (LESIA), R.-R. Rohloff (MPA), G. Rousset (LESIA), J. Sanchez-Bermudez (ESO, Santiago, Chile; MPA), S. Scheithauer (MPA), M. Schöller (ESO, Garching, Alemanha), N. Schuler (ESO, Santiago, Chile), J. Spyromilio (ESO, Garching, Alemanha), O. Straub (LESIA), C. Straubmeier (Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha), E. Sturm (MPE), L.J. Tacconi (MPE), K.R.W. Tristram (ESO, Santiago, Chile), F. Vincent (LESIA), S. von Fellenberg (MPE), I. Wank (Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha), I. Waisberg (MPE), F. Widmann (MPE), E. Wieprecht (MPE), M. Wiest (Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha), E. Wiezorrek (MPE), J. Woillez (ESO, Garching, Alemanha), S. Yazici (MPE; Universidade de Colónia, Colónia, Alemanha), D. Ziegler (LESIA) e G. Zins (ESO, Santiago, Chile).

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 tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. 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 e o Interferômetro do Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (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 eso1835, 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:eso1835pt-br
Nome:Sagittarius A*
Tipo:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:GRAVITY
Science data:2018A&A...618L..10G

Imagens

Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro
Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro
Sagitário A* na constelação do Sagitário
Sagitário A* na constelação do Sagitário
Imagem de grande angular do centro da Via Láctea
Imagem de grande angular do centro da Via Láctea
O Centro da Via Láctea
O Centro da Via Láctea

Vídeos

ESOcast Light 181: Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro (4K UHD)
ESOcast Light 181: Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro (4K UHD)
Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro
Primeiras observações detalhadas de matéria orbitando perto de um buraco negro
Zoom em Sagitário A*
Zoom em Sagitário A*
Simulação das órbitas de estrelas em torno do buraco negro situado no centro da Via Láctea
Simulação das órbitas de estrelas em torno do buraco negro situado no centro da Via Láctea

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