Mantendo o buraco negro da Via Láctea relativamente calmo

Existem buracos negros supermassivos no centro da maioria das galáxias, e a nossa Via Láctea não é exceção.

© NASA (linhas de fluxo mostrando os campos magnéticos)

Mas muitas outras galáxias têm buracos negros altamente ativos, o que significa que está caindo neles muito material, emitindo radiação altamente energética neste processo de abastecimento. O buraco negro central da Via Láctea, por outro lado, está relativamente calmo. Novas observações do SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA estão ajudando os cientistas a compreender as diferenças entre buracos negros ativos e silenciosos.

Estes resultados fornecem informações sem precedentes sobre o forte campo magnético no centro da Via Láctea. Os cientistas usaram o mais novo instrumento do SOFIA, o HAWC+, para realizar estas medições.

Os campos magnéticos influenciam os percursos de partículas carregadas e têm efeitos significativos sobre os movimentos e a evolução da matéria em todo o Universo. Mas os campos magnéticos não podem ser visualizados diretamente, portanto o seu papel não é bem compreendido. O instrumento HAWC+ detecta luz infravermelha distante e polarizada, invisível aos olhos humanos, emitida por grãos de poeira. Estes grãos alinham-se perpendicularmente aos campos magnéticos. A partir dos resultados do SOFIA, é possível mapear a forma e inferir a força do campo magnético, ajudando a visualizar esta força fundamental da natureza.

Observações anteriores do SOFIA tinham mostrado o anel inclinado de gás e poeira em órbita do buraco negro da Via Láctea, de nome Sagitário A* (Sgr A*). Mas os novos dados do HAWC+ fornecem uma visão única do campo magnético nesta área, que parece traçar a história da região ao longo dos últimos 100.000 anos.

A gravidade do buraco negro domina a dinâmica do centro da Via Láctea, mas o papel do campo magnético tem sido um mistério. As novas observações com o HAWC+ revelam que o campo magnético é forte o suficiente para restringir os movimentos turbulentos do gás. Se o campo magnético canalizar o gás para que entre no próprio buraco negro, o buraco negro torna-se ativo porque consome muito gás. No entanto, se o campo magnético canalizar o gás para que entre em órbita ao redor do buraco negro, então o buraco negro ficará quieto porque não está ingerindo nenhum gás que, de outra forma, acabaria por formar novas estrelas.

Os pesquisadores combinaram imagens no infravermelho médio e longínquo das câmaras do SOFIA com novas linhas de fluxo que visualizam a direção do campo magnético. A estrutura azul em forma de Y (ver figura) é material quente que cai em direção ao buraco negro, localizado próximo do ponto onde os dois braços da figura em forma de Y se interseptam. Colocando a estrutura do campo magnético sobre a imagem revela que o campo magnético segue a forma da estrutura empoeirada. Cada dos braços azuis tem o seu próprio componente de campo que é totalmente distinto do resto do anel, visto em rosa. Mas também existem lugares onde o campo se distancia das principais estruturas de poeira, como nas extremidades superior e inferior do anel.

As novas observações do SOFIA com o HAWC+ ajudam a determinar como o material no ambiente extremo de um buraco negro supermassivo interage com ele, abordando uma antiga questão de porque é que o buraco negro central da Via Láctea é relativamente tênue, enquanto os de outras galáxias são tão brilhantes.

Os detalhes destas observações do campo magnético, pelo SOFIA, foram apresentados na reunião da Sociedade Astronômica Americana e serão submetidos à revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Universities Space Research Association