Recentes observações do telescópio Swift da NASA forneceram aos cientistas uma visão única sobre a atividade no centro de nossa galáxia e levou à descoberta de uma entidade celestial rara que pode ajudá-los a testar previsões da teoria da relatividade geral de Albert Einstein.
© NASA/Swift (imagem em raios X do centro galáctico)
Esta imagem em raios X do centro galáctico funde observações do Swift até 2013. O buraco negro Sgr A* está no centro. Os raios X de baixa energia são de 300 a 1.500 eV (elétron-volts), são mostrados em vermelho, de média energia são de 1.500 a 3.000 eV, em verde, e de alta energia são de 3.000 a 10.000 eV, em azul. O tempo total de exposição é de 12,6 dias.
Esta semana, na reunião anual da Sociedade Astronômica Americana, em National Harbor, Maryland, cientistas apresentaram suas pesquisas em imagens captadas pelo Swift, explicando como essas imagens vão ajudar a decifrar a natureza física das explosões de raios X e permitindo a descoberta de um subclasse rara de estrela de nêutrons.
A campanha do Swift de sete anos para monitorar o centro da Via Láctea dobrou o número de imagens disponíveis de explosões de raios X que ocorrem no buraco negro central da galáxia, batizado de Sagitário A* (SgrA*).
O Sgr A* fica no centro da região mais interna da Via Láctea, a 26.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário. A sua massa é de pelo menos 4.000.000 de vezes a do Sol. Apesar de seu tamanho considerável , não é tão brilhante se fosse mais ativa.
"Dada a sua dimensão, este buraco negro supermassivo é de cerca de um bilhão de vezes mais fraca do que poderia ser", disse Nathalie Degenaar, pesquisador principal do Swift e astrônomo da Universidade de Michigan. "Apesar de estar calmo agora, era bastante ativo no passado e ainda produz regularmente breves explosões de raios X atualmente."
Para entender melhor o comportamento do buraco negro ao longo do tempo, a equipe do Swift começou a fazer observações regulares do centro da Via Láctea, em fevereiro de 2006. Todos os dias, a sonda espacial Swift vira-se para a região mais interna da galáxia e focalizando durante 17 minutos com o seu telescópio de raios X (XRT).
Até o momento, o XRT do Swift detectou seis flares durante o qual a emissão de raios X do buraco negro foi até 150 vezes mais brilhante por um par de horas. Essas novas detecções permitiu à equipe estimar que flares semelhantes ocorrem a cada cinco a 10 dias. Os cientistas vão olhar para as diferenças entre as explosões para decifrar sua natureza física.
Uma nuvem de gás frio chamado G2, cerca de três vezes a massa da Terra, vai passar perto do Sgr A* e já está sendo afetado pelas marés do poderoso campo gravitacional do buraco negro. Os astrônomos esperam que o G2 chegar tão perto do buraco negro durante o segundo trimestre deste ano que ele vai esquentar até o ponto onde produzirá raios X.
Se algum gás da nuvem realmente atingir o Sgr A*, poderemos assistir a um aumento significativo na atividade do buraco negro. O evento se desenvolverá ao longo dos próximos anos, dando aos cientistas um lugar na primeira fila para estudar os fenômenos.
"Os astrônomos de todo o mundo estão aguardando ansiosamente o primeiro sinal do início dessa interação", disse Jamie Kennea, um membro da equipe da Pennsylvania State University.
Os cientistas observaram um sinal em abril, quando Swift detectou uma poderosa explosão de alta energia e um aumento dramático no brilho de raios X do Sgr A*. A atividade surgiu de uma fonte separada muito perto do buraco negro: uma subclasse rara de estrela de nêutrons.
Uma estrela de nêutrons é o núcleo esmagado de uma estrela destruída por uma explosão de supernova, com massa equivalente a meio milhão de Terras em uma esfera não maior do que uma grande cidade. A estrela de nêutrons, chamada SGR J1745-29, é um magnetar, ou seja, o seu campo magnético é milhares de vezes mais forte do que uma estrela média de nêutrons. Apenas 26 magnetars foram identificados até o momento.
A descoberta da SGR J1745-29 pode ajudar os cientistas na exploração de propriedades importantes do buraco negro Sgr A*. Como ele gira, o magnetar emite pulsos regulares de raios X e de rádio. Como ele orbita Sgr A*, os astrônomos poderiam detectar mudanças sutis no tempo de pulso por causa do campo gravitacional do buraco negro, uma previsão da teoria da relatividade geral de Einstein.
"Este programa de longo prazo colheu muitas recompensas científicas, e devido a uma combinação de flexibilidade da sonda espacial e a sensibilidade de seu XRT, o Swift é o único satélite que pode finalizar tal pesquisa", disse Neil Gehrels, pesquisador principal da missão no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
Fonte: NASA
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