“Observando” Buracos Negros com telescópios de uso doméstico

Um observador do céu com um telescópio de tamanho médio, 20 cm de abertura, pode potencialmente ver luz originada no buraco negro “vizinho” V404 Cygni, localizado a cerca de 7.800 anos-luz da Terra. Créditos: Eiri Ono / Universidade de Quioto

Tudo o que você precisa para observar um buraco negro ativo nas proximidades é de um telescópio de 20 cm.

Uma equipe internacional de pesquisadores revelou que a atividade de tais fenômenos pode ser observada na luz visível durante grandes explosões e que a luz intermitente que emerge dos gases em redor dos buracos negros é um indicador direto disso. Os resultados da equipe, publicados na Nature, indicam que as radiações emanadas no espectro ótico (luz visível), não apenas os raios-X, fornecem dados observacionais confiáveis da atividade dos buracos negros.

A autora principal Mariko Kimura, estudante de mestrado da Universidade de Quioto, explicou:

Sabemos agora que podemos fazer observações na luz visível e que os buracos negros podem ser observados sem o auxílio de telescópios especiais que operam em raios-X ou raios-gama.

Uma vez em várias décadas, alguns binários de buracos negros passam por surtos de explosões, durante os quais são emitidas grandes quantidades de energia, incluindo raios-X, pelas substâncias que espiralam em queda na direção do buraco negro. Os buracos negros são normalmente rodeados por um disco de acreção, onde o gás de uma estrela companheira é lentamente atraído para o buraco negro em um padrão espiral. As atividades dos buracos negros são tipicamente observadas em raios-X, gerados nas porções internas dos discos de acreção onde as temperaturas atingem mais de 10 milhões de graus Kelvin.

V404 Cygni, um dos buracos negros em binário mais próximos da Terra, “acordou” após 26 anos de dormência no dia 15 de junho de 2015 e sofreu uma tal explosão.

Esta imagem de vídeo, por cientistas que estudavam o buraco negro V404 Cygni localizado a 7.800 anos-luz de distância, mostra luz visível que pode ser avistada por observadores com um telescópio de abertura média. Créditos: Michael Richmon/Instituto de Tecnologia de Rochester

Liderada por astrônomos da Universidade de Quioto, a equipe conseguiu obter dados sem precedentes de V404 Cygni, detectando padrões repetitivos com escalas de tempo de alguns minutos até algumas horas. Os padrões de flutuações óticas, descobertos pela equipe, estavam correlacionados com os padrões de flutuações em raios-X.

Baseando-se nas análises dos dados observacionais óticos e em raios-X, os astrônomos e seus colaboradores da agência espacial japonesa (JAXA), do laboratório nacional RIKEN e da Universidade de Hiroxima, mostraram que a luz provém de raios-X que emergem da região mais interna do disco de acreção em redor de um buraco negro. Estes raios-X irradiam e aquecem a região exterior do disco, fazendo com que emita luz no espectro visível, tornando-se assim observável pelo olho humano.

Os cientistas disseram que a observação da explosão foi o fruto de uma colaboração internacional entre países espalhados por diferentes fusos horários.

Daisaku Nogami, coautor do estudo, afirmou:

As estrelas só podem ser observadas depois do anoitecer e só temos capacidade de observar durante algumas horas cada noite, mas ao fazermos observações a partir de diferentes locais em todo o mundo, somos capazes de obter dados mais compreensivos. Estamos muito satisfeitos que a nossa rede de observação internacional tenha sido capaz de se unir para documentar este evento raro.

O estudo também revelou que estas variações repetitivas ocorrem em taxas de acreção de massa inferiores a um-décimo do que se pensava anteriormente. Isto indica que a taxa de acreção de massa não é o principal fator desencadeador da atividade repetitiva em redor dos buracos negros, mas sim da duração dos períodos orbitais.

Fontes

Phys.org: Team reports that black hole activity can be observed via visible rays

Space.com: Visible Light from a Black Hole Spotted by Telescope, a First

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