Inédito: Estrelas 'Dançam' em volta do Buraco Negro Supermassivo da Via Láctea

Essa é a primeira vez que os astrônomos capturaram as imagens mais profundas e nítidas do centro da Via Láctea

O ESO conseguiu as imagens mais claras do coração da nossa galáxia onde se esconde o gigante Buraco Negro Sagittarius A*, e flagrou uma estranha dança cósmica de estrelas ao redor desse devorador de mundos. 

Essa é a primeira vez que os astrônomos capturaram as imagens mais profundas e nítidas do centro da Via Láctea, permitindo aos cientistas estimar a massa do buraco negro gigante no coração da nossa Galáxia com precisão incomparável.

As observações da Via Láctea, feitas com o Very Large Telescope Interferometer (VLTI) no Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile, também revelaram uma estrela até então desconhecida orbitando perto do misterioso buraco negro central de nossa galáxia, chamado Sagittarius A*.

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O Very Large Telescope é um dos observatórios espaciais óticos mais avançados do mundo. Na verdade são quatro telescópios principais, cada um com 8,2 metros de diâmetro, e quatro telescópios auxiliares, de 1,8 metros, o observatório pode detectar objetos estelares quatro bilhões de vezes mais fracos do que o que pode ser visto a olho nu.

Uma técnica chamada interferometria permite aos astrônomos combinar a luz que vem dos quatro telescópios principais em uma única imagem. Os astrônomos têm usado a interferometria há anos, mas sua última iteração fornece uma melhoria de cair o queixo, com 20 vezes mais nitidez e detalhes em comparação com as imagens obtidas pelos telescópios individuais.

Estrelas orbitando o buraco negro no centro da Via Láctea capturadas em julho de 2021.

Créditos: ESO

"O VLTI nos dá essa incrível resolução espacial e com as novas imagens chegamos mais fundo do que nunca", disse Julia Stadler, pesquisadora de pós-doutorado no Instituto Max Planck de Astrofísica em Garching, Alemanha, que liderou a campanha de imagens. "Estamos impressionados com a quantidade de detalhes e com a ação e o número de estrelas que eles revelam ao redor do buraco negro."

Como o buraco negro no centro da Via Láctea não emite luz, não pode ser observado diretamente. Os astrônomos só podem perceber sua localização ao analisar o movimento das estrelas em sua vizinhança.

"Seguir estrelas em órbitas próximas ao redor de Sagittarius A* nos permite sondar com precisão o campo gravitacional ao redor do buraco negro massivo mais próximo da Terra, para testar a relatividade geral e determinar as propriedades do buraco negro", disse Reinhard Genzel, o diretor do O Instituto Max Planck de Física Extraterrestre e ganhador do Prêmio Nobel de Física em 2020 por sua pesquisa de décadas sobre Sagittarius A*.

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As medições realizadas entre março e julho de 2021, revelaram que Sagittarius A* tem uma massa de 4,3 milhões de sóis e fica a uma distância de 27.000 anos-luz da Terra. Ambos os números são as estimativas mais precisas até o momento.

Durante a campanha, os astrônomos observaram a estrela S29, a estrela conhecida mais próxima de Sagittarius A*, que passa pelo buraco negro central a uma distância de apenas 13 bilhões de quilômetros. Isso é apenas cerca de 90 vezes a distância da Terra ao Sol. Durante esta passagem próxima, a estrela viajou a uma velocidade recorde de 8.740 quilômetros por segundo!

Amplo campo de visão do centro da Via Láctea.

Créditos: ESO

Mas as observações também descobriram uma estrela completamente nova nesta região densa perto do coração da galáxia. Batizada de S300, a descoberta da estrela é promissora para pesquisas futuras nesta parte intrigante do sistema galáctico.

A pesquisa faz parte de um projeto internacional chamado GRAVITY, que está desenvolvendo novas técnicas de análise de imagens do centro galáctico da Via Láctea com o objetivo de mapear os arredores de Sagittarius A* com o maior detalhamento possível. Os astrônomos esperam que, no futuro, eles sejam capazes de detectar estrelas muito mais fracas do que S29 e S300, orbitando ainda mais perto do buraco negro central. As órbitas dessas estrelas próximas podem revelar informações sobre a rotação do buraco negro.

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Os astrônomos esperam dar grandes saltos após a conclusão do Extremely Large Telescope do ESO, que se tornará o maior observatório ótico do mundo quando estiver pronto em meados de 2025.

"Com os poderes de GRAVITY e do ELT combinados, seremos capazes de descobrir a velocidade com que o buraco negro gira", disse Frank Eisenhauer, astrônomo do MPE e principal investigador do projeto GRAVITY, em um comunicado. "Ninguém conseguiu fazer isso até agora."

O estudo foi descrito em dois trabalhos publicados na revista Astronomy & Astrophysics.

Imagens: (capa-ESO) / ESO / divulgação

15/12/2021

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