Um Bicho Papão

Astrônomos estudaram pela primeira vez as intensas variações de temperatura dos jatos de gás cuspidos violentamente por buracos negros supermassivos

Há um bicho papão no centro de cada galáxia do porte da Via Láctea. Ao mesmo tempo que devoram estrelas desobedientes que os cutucam com vara curta, a gravidade monstruosa que exercem mantém toda a galáxia unida. É claro que estamos falando dos buracos negros supermassivos. No centro de nossa galáxia, a meros 26 mil anos-luz da Terra, temos um desses monstros com mais de 4 milhões de vezes a massa do Sol — o Sagitário A*.

Em artigo publicado na revista Nature, uma equipe internacional de astrônomos revelou detalhes até então pouco compreendidos sobre as violentas rajadas de vento que são emanadas por esses objetos. “Nós sabemos que buracos negros supermassivos afetam o ambiente de suas galáxias hospedeiras, e ventos poderosos surgindo nas redondezas dos buracos negros podem ser uma das maneiras pelas quais eles fazem isso”, disse em comunicado Fiona Harrison, astrofísica do Caltech.

Harrison é a investigadora principal do NuSTAR, um telescópio espacial de raios X da NASA cujo principal objetivo é entender o comportamento dos buracos negros. Mais especificamente, a equipe estudou os ventos emitidos por um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia próxima — e descobriu que a temperatura dessas rajadas de vento que viajam a um quarto da velocidade da luz variam rapidamente.

“A rápida variabilidade, observada pela primeira vez, está fornecendo pistas sobre como esses ventos se formam e o tanto de energia que eles podem carregar pela galáxia afora”, diz Harrison. Já se sabe, por exemplo, que o fenômeno pode suspender a formação de estrelas no contexto galáctico. Os ventos surgem do cinturão de gás e poeira que circunda os buracos negros, chamado de disco de acreção.

Observando o espectro de raios X emitidos das beiradas do buraco negro supermassivo, os astrônomos conseguem descobrir detalhes sobre a composição e as propriedades dos ventos, graças a certos “padrões de absorção” que encontram. Explicando melhor: elementos como o ferro ou o magnésio absorvem diferentes faixas desse espectro. É por isso que o estudo dessas “marcas” nos contam muito segredos.

Os pesquisadores notaram que esses padrões desapareciam e reapareciam em questão de poucas horas — e foi daí que descobriram as súbitas variações de temperatura. Elas ocorrem porque os raios X esquentam os ventos a uma taxa que alcança milhões de graus Celsius em poucas horas. Quando os elementos químicos já não podem mais absorver os raios, o vento esfria, mas não por muito tempo.

Logo a radiação volta a aquecê-los, como numa gangorra cósmica. E foi justamente essa interação que os astrônomos descobriram pela primeira vez. “Estudos mais aprofundados provavelmente terão amplas implicações para nosso conhecimento sobre como esses ventos se formam e ganham força, onde estão localizados, quão densos são e quanto tempo duram — são todos fatores que irão acrescentar ao nosso entendimento a respeito da interação entre os buracos negros e suas galáxias”, disse no mesmo comunicado Michael Parker, pós-doutorando pela Universidade de Cambridge e autor principal do artigo.