Buraco negro pode ser uma fábrica de neutrinos

O buraco negro gigante no centro da Via Láctea pode estar produzindo partículas misteriosas chamadas neutrinos. Se confirmada, esta seria a primeira vez que os cientistas têm rastreado neutrinos oriundos de um buraco negro.

© Chandra (Sagitário A*)

A evidência para este fato surge de três satélites da NASA que observam em raios X: o observatório Chandra, a missão de raios gama Swift, e o NUSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).
Os neutrinos são partículas minúsculas que não possuem carga e interagem muito fracamente com elétrons e prótons. Ao contrário da luz ou partículas carregadas, os neutrinos podem emergir de dentro de suas fontes cósmicas e viajar por todo o Universo sem ser absorvida pela matéria ou, no caso de partículas carregadas, desviados por campos magnéticos.
A Terra é constantemente bombardeada com neutrinos do Sol. No entanto, os neutrinos vindos além do Sistema Solar podem ser milhões ou bilhões de vezes mais energético. Os cientistas há muito tempo procurando a origem de neutrinos de alta energia.
"Descobrir onde os neutrinos de alta energia vêm é um dos maiores problemas da astrofísica hoje", disse Yang Bai, da Universidade de Wisconsin em Madison, que foi co-autor deste estudo.

Os neutrinos passam por um material muito facilmente, por isso é extremamente difícil construir detectores que revelam exatamente de onde o neutrino veio. O observatório de neutrinos IceCube, localizado sob o Pólo Sul, detectou 36 neutrinos de alta energia desde a instalação que tornou-se operacional em 2010.
Ao emparelhar os recursos do IceCube com os dados dos três telescópios de raios X, os cientistas foram capazes de olhar para os eventos violentos no espaço que correspondiam com a chegada de um neutrino de alta energia aqui na Terra.
"Fizemos uma análise para ver o que aconteceu depois que Chandra testemunhou a maior explosão já detectada a partir de Sagitário A*, buraco negro supermassivo da Via Láctea," disse o co-autor Andrea Peterson, também da Universidade de Wisconsin. "E menos de três horas mais tarde, houve uma detecção de neutrinos em IceCube".
Além disso, várias detecções de neutrinos apareceram dentro de alguns dias de atividade do buraco negro supermassivo que foram observados com Swift e NUSTAR.
Os cientistas acreditam que os neutrinos de energia mais elevada foram criados nos eventos mais poderosos do Universo, como fusões de galáxias, material colapsando em buracos negros supermassivos, e os ventos ao redor de densas estrelas girando, denominadas pulsares.
A equipe de pesquisadores ainda está analisando o motivo de Sagitário A* pode produzir neutrinos. Uma ideia é que isso poderia acontecer quando as partículas ao redor do buraco negro são aceleradas por uma onda de choque, como um estrondo sônico, que produz partículas que se decompõem de neutrinos cobrado.
Este último resultado pode também contribuir para a compreensão de um outro grande enigma em astrofísica: a origem dos raios cósmicos de alta energia. Uma vez que as partículas carregadas que formam os raios cósmicos são desviados por campos magnéticos em nossa galáxia, não têm sido possível de identificar sua origem. As partículas carregadas aceleradas por uma onda de choque perto de Sgr A* pode ser uma importante fonte de raios cósmicos muito energéticos.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado no periódico Physical Review D.

Fonte: NASA