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mar 27

VLT confirma que a nuvem G2 sobreviveu ao encontro próximo com o buraco negro supermassivo da Via Láctea e trata-se de um objeto compacto

http://www.eso.org/public/images/eso1512b/

Esta imagem composta mostra o movimento da nuvem empoeirada G2 à medida que se aproxima e depois passa pelo buraco negro supermassivo (black hole) que se situa no centro da Via Láctea. Estas novas observações obtidas com o VLT do ESO mostraram que a nuvem parece ter sobrevivido a este encontro imediato com o buraco negro e que permanece um objeto compacto, não tendo se esticado de forma significativa. Créditos: ESO/A. Eckart

As melhores observações conseguidas até hoje da nuvem de gás empoeirada G2 confirmam que este objeto teve a sua aproximação máxima ao buraco negro supermassivo que se encontra no centro da Via Láctea em maio de 2014 e que sobreviveu à experiência. Os resultados obtidos com o Very Large Telescope do ESO mostram que o objeto parece não ter sido significativamente esticado e que é muito compacto. Trata-se muito provavelmente uma estrela jovem com um núcleo massivo que ainda se encontra com disco de acresção. O buraco negro propriamente dito não mostrou ainda nenhum sinal de aumento de atividade.

Há um buraco negro supermassivo com uma massa de quatro milhões de vezes a massa do Sol que reside no coração da nossa galáxia, a Via Láctea. Em sua órbita encontra-se um pequeno grupo de estrelas brilhantes e adicionalmente foi descoberta uma nuvem poeirenta bastante enigmática, conhecida por G2, que foi observada a cair em direção ao buraco negro nos últimos anos. Foi previsto que a aproximação máxima ocorresse em maio de 2014.

Pensou-se que as enormes forças de maré nesta região de gravidade extremamente elevada desfizessem a nuvem e a dispersassem ao longo da sua órbita. Algum deste material alimentaria o buraco negro, levando a explosões repentinas que mostrariam como o “monstro” estaria a “apreciar a sua refeição”. Para estudar estes eventos únicos, a região do centro galático foi observada cuidadosamente nos últimos anos por muitas equipes que utilizaram os maiores telescópios de todo o mundo.

Uma equipe liderada por Andreas Eckart (Universidade de Colônia, Alemanha) observou a região com o auxílio do Very Large Telescope do ESO (VLT) [1] durante muitos anos, incluindo durante o período crítico de fevereiro a setembro de 2014, ou seja imediatamente antes e depois do evento da maior aproximação de maio de 2014. Estas novas observações são consistentes com observações anteriores obtidas com o Telescópio Keck no Hawaii [2].

As imagens no infravermelho, radiação emitida pelo hidrogênio brilhante, mostram que a nuvem se manteve compacta antes e depois da aproximação máxima, ou seja, durante todo o trajeto que a levou a contornar o buraco negro.

Para além de fornecer imagens muito nítidas, o instrumento SINFONI montado no VLT separa também a radiação nas suas componentes de cor infravermelhas e portanto permite estimar a velocidade da nuvem [3]. Antes da aproximação máxima, a nuvem estava a afastar-se da Terra a uma velocidade de cerca de dez milhões de quilômetros por hora e depois de ter contornado o buraco negro, estava a aproximar-se de nós a cerca de doze milhões de quilômetros/hora.

Florian Peissker, um estudante de doutorado na Universidade de Colônia, Alemanha, que fez muitas das observações, comentou:

Estar no telescópio e ver os dados chegando em tempo real foi uma experiência fascinante.

,Monica Valencia-S., pesquisadora de pós-doutorado, também da Universidade de Colônia, que trabalhou na difícil redução dos dados, acrescentou:

Foi extraordinário ver que o brilho da nuvem empoeirada se manteve compacto antes e depois da maior aproximação ao buraco negro.

Embora observações anteriores tivessem sugerido que o objeto G2 estava se esticando, as novas observações não mostram evidências de que a nuvem tenha ficado significativamente espalhada, não mostrando a nuvem visivelmente estendida, nem mostrando uma maior dispersão nas velocidades.

Além das observações feitas com o instrumento SINFONI, a equipe fez também uma série de medições da polarização da radiação vinda da região do buraco negro supermassivo usando o instrumento NACO montado no VLT. Estas observações, as melhores deste tipo obtidas até hoje, revelam que o comportamento do material que está sofrendo acresção pelo buraco negro é muito estável e que, pelo menos até agora, não foi alterado pela chegada de material da nuvem G2.

A resiliência da nuvem empoeirada aos efeitos de maré gravitacionais extremos existentes próximo do buraco negro sugere fortemente que este material está girando em torno de um objeto denso com um núcleo massivo, não se tratando de uma nuvem flutuando livremente. Este fato é igualmente apoiado pela ausência, até agora, de evidências de que este material esteja alimentando o monstro central, o que levaria a explosões repentinas e aumento de atividade.

Andreas Eckart resumiu os novos resultados:

Vimos todos os dados recentes e em particular os referentes ao período de 2014, época em que houve a maior aproximação ao buraco negro. Não podemos confirmar que a fonte tenha sido esticada de modo significativo. O objeto não se comporta de modo nenhum como uma nuvem de poeira sem núcleo. Pensamos que se trata sim de uma estrela jovem ainda envolta em poeira.

Notas

[1] Estas observações são muito difíceis de executar uma vez que a região se encontra escondida por trás de nuvens espessas de poeira, daí a necessidade de fazerem-se observações no infravermelho. Adicionalmente, os eventos ocorrem muito próximo do buraco negro, o que requer óptica adaptativa para termos imagens suficientemente nítidas. A equipe utilizou o instrumento SINFONI montado no Very Large Telescope do ESO, tendo monitorado também o comportamento da região do buraco negro central em radiação polarizada com o auxílio do instrumento NACO.

[2] As observações do VLT são mais nítidas (uma vez que são feitas a comprimentos de onda menores) e têm também medições adicionais de velocidade obtidas com o SINFONI e medições de radiação polarizada obtidas com o instrumento NACO.

[3] Uma vez que a nuvem empoeirada se move relativamente à Terra – afastando-se da Terra antes da maior aproximação ao buraco negro e aproximando-se dela depois – o efeito Doppler faz variar o comprimento de onda observado. Estas variações em comprimento de onda podem ser medidas com o auxílio de um espectrógrafo sensível tal como o instrumento SINFONI montado no VLT. Podem também ser usadas para medir a dispersão das velocidades do material que seria esperada se a nuvem se estendesse ao longo da sua órbita de maneira significativa, como foi alegado anteriormente.

Fonte

ESO: eso1512pt-br – A melhor visão até hoje da nuvem empoeirada passando pelo buraco negro situado no centro galáctico – Observações do VLT confirmam que a nuvem empoeirada G2 sobreviveu a encontro próximo com buraco negro e trata-se de um objeto compacto

Artigo Científico

Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole

._._.

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