Astrônomos da Universidade de Columbia em Nova York descobriram uma galáxia de vários milhares de buracos negros comuns em torno do buraco negro supermassivo de Sagitário A *, localizado no centro de nossa galáxia. Os cientistas observam que observar esses objetos ajudará a testar a teoria da relatividade de Einstein. Os pesquisadores compartilharam seu trabalho em um artigo na revista Nature.
“Em todas as outras partes da galáxia, conseguimos descobrir apenas quinhentos buracos negros. Ao mesmo tempo, a teoria diz que em uma pequena região no centro da Via Láctea, cujo comprimento, largura e altura são de apenas seis anos-luz, existem pelo menos 10 mil desses objetos. Só agora temos as primeiras evidências para apoiar essa suposição”, comentou Chuck Haley, da Columbia University, em Nova York.
Tal como acontece com todas as galáxias, presumivelmente, existe um buraco negro muito grande no centro da nossa Via Láctea. No nosso caso, ele é chamado de Sagitário A *, sua massa é cerca de 4 milhões de vezes mais pesada que o nosso Sol e está localizado a 26 mil anos-luz da Terra.
Os cientistas notam que existem várias dezenas de estrelas em torno de Sagitário A *, bem como várias grandes nuvens de gás girando em torno dele a uma velocidade muito alta. Quando esses objetos se aproximam demais do buraco negro, sua gravidade literalmente começa a separá-los, o que é acompanhado por uma emissão muito brilhante de radiação.
No entanto, outros buracos negros nas proximidades de Sagitário A * terão um destino diferente, observa Hayley. No caso deles, o buraco negro supermassivo os atrai constantemente até que finalmente se fundam com ele. Nesse caso, não ocorrem flares na faixa ótica, e podemos observar todos os sinais dessa fusão por meio de rajadas de ondas gravitacionais invisíveis para nós. É por esta razão que os cientistas não conseguiram descobrir a presença de buracos negros no centro de nossa galáxia e, consequentemente, verificar a exatidão da previsão do seu número pela teoria que descreve a evolução das galáxias.
Uma equipe de astrofísicos americanos conseguiu obter a primeira evidência de que esses buracos negros realmente existem. E não só para provar a sua presença, mas também para contar o seu número. Os cientistas sugeriram que alguns desses buracos negros giram em torno do centro da Via Láctea, não sozinhos, mas emparelhados com uma estrela comum, pulsar ou algum outro objeto visível.
Na presença de tal par, os buracos negros, via de regra, agem como dominantes e gradualmente começam a roubar matéria de uma estrela menos densa e maior. Se o volume de gás e poeira extraído de tal estrela se tornar muito grande, então o buraco negro simplesmente não tem tempo para sugar toda a matéria, como resultado do que uma espécie de "donut" de gás quente e poeira aparece em sua vizinhança, dentro da qual flashes de raios-X aparecem periodicamente.
Os astrofísicos explicam que esses feixes de luz têm um brilho relativamente baixo em comparação com outros cataclismos estelares, mas eles ocorrem com muito mais frequência e têm um espectro peculiar. É precisamente isso que torna possível distingui-los de outros objetos no centro de nossa galáxia.
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Como campo de pesquisa, a equipe de Haley usou imagens dos arredores do buraco negro Sagittarius A *, obtidas com o observatório de raios-X espacial Chandra nos últimos dez anos. Neles, os cientistas tentaram encontrar os pares descritos acima de buracos negros e objetos estelares comuns.
Como resultado, os pesquisadores descobriram 12 desses pares de uma vez, localizados a uma pequena (em termos cósmicos, é claro) distância do principal buraco negro de nossa galáxia. Segundo os astrofísicos, metade desses pares pode consistir de buracos negros e pulsares. Ao mesmo tempo, sua localização e propriedades indicam que cerca de quinhentos pares semelhantes e cerca de 10 mil buracos negros únicos giram em torno de Sagitário A *.
O buraco negro central da Via Láctea (marcado com um círculo verde) é cercado por muitas fontes de raios-X (marcadas com círculos azuis e vermelhos), que são pares de buracos negros e estrelas.
“Conseguimos confirmar uma das principais teorias astronômicas e fazer um progresso significativo no teste de muitas outras ideias. Por exemplo, essa descoberta nos ajudará a observar as ondas gravitacionais com mais eficiência, pois agora temos a capacidade de estimar com precisão quantas fusões de buracos negros podem ocorrer na Via Láctea. Acontece que tudo o que precisamos pode ser encontrado no centro de nossa Galáxia”, acrescentou Haley.
Nikolay Khizhnyak
