Divulgada nova imagem surpreendente do buraco negro supermassivo da Via Láctea com seu campo magnético!

A colaboração EHT publicou essa semana uma nova imagem do buraco negro supermassivo do centro da Via Láctea. Na imagem, é possível mapear os campos magnéticos.

Colaboração EHT divulga nova imagem do buraco negro supermassivo Sgr A*.
Colaboração EHT divulga nova imagem do buraco negro supermassivo Sgr A*. Crédito: EHT

A colaboração EHT é responsável pelas imagens dos buracos negros Sgr A* e M87* que habitam o centro da Via Láctea e da galáxia M87, respectivamente. Através de técnicas de radioastronomia, eles conseguiram observar os dois buracos negros em campanhas realizadas desde 2017. A colaboração utiliza um conjunto de telescópios espalhados pela Terra.

Em abril de 2019, os pesquisadores do EHT pararam o mundo ao mostrar a primeira foto de um buraco negro. O trabalho de anos resultou em uma das fotos mais famosas dentro da Astronomia e um marco importante na história da Ciência. Para obter mais informações e estudar mais detalhadamente, outras campanhas de observação foram feitas nos últimos anos.

Essa semana, a colaboração EHT mostrou mais um dos resultados importantes das observações. Eles utilizaram a polarização da luz para conseguir mapear os campos magnéticos que estão no ambiente do buraco negro Sgr A*. Entender a dinâmica de campos magnéticos é importante pois são cruciais nos processos físicos que acontecem no ambiente do buraco negro.

Sgr A*

O buraco negro supermassivo da Via Láctea se chama Sagittarius A* ou Sgr A* pois está localizado na direção da constelação de Sagitário. Esse objeto possui cerca de 4 milhões de massas solares e um diâmetro um pouco menor que o da órbita de Mercúrio. Ele está localizado em uma distância de 26 mil anos-luz da Terra.

Apesar da massa, o Sgr A* não influencia gravitacionalmente o Sistema Solar. O buraco negro central consegue influenciar apenas uma região relativamente pequena ao seu redor, como a órbita da estrela S2.

Compreender o Sgr A* pode nos dar insights importantes sobre como aconteceu a evolução da Via Láctea. Os buracos negros que habitam os centros das galáxias aparentam ter uma coevolução com a própria galáxia. Além disso, a habitabilidade de uma galáxia pode ser relacionada com o buraco negro supermassivo que controla processos como a quantidade de estrelas.

Colaboração EHT

A colaboração Event Horizon Telescope (EHT) surgiu com a missão de fazer a primeira fotografia de um buraco negro da história. A primeira campanha aconteceu em abril de 2017 que originou a foto do M87* divulgada em abril de 2019. Na mesma campanha, o Sgr A* foi observado e a foto foi divulgada em 2022.

Buraco negro Sgr A*
Foto do buraco negro Sgr A* divulgada em 2022 pela colaboração EHT. Crédito: EHT

O EHT consiste em 11 telescópios espalhados em 9 pontos da superfície terrestre. Alguns exemplos é o South Pole Telescope localizado na Antártida, o ALMA localizado no Chile e o Submillimeter Telescope nos Estados Unidos. Os dados são tratados e analisados no MIT também localizado nos Estados Unidos.

Campos magnéticos do Sgr A*

No dia 27 de março de 2024, a colaboração EHT divulgou mais uma imagem do Sgr A* contendo os campos magnéticos do ambiente. Mapear campos magnéticos é um desafio para ambientes tão variáveis e dinâmicos como o Sgr A*. O time de pesquisadores utilizam técnicas de polarimetria que consiste em medir a polarização da luz.

Comparação dos campos magnéticos dos buracos negros M87* e Sgr A*, respectivamente.
Comparação dos campos magnéticos dos buracos negros M87* e Sgr A*, respectivamente. Crédito: EHT

A luz consiste de uma onda eletromagnética oscilando que algumas vezes pode ter uma orientação preferencial. Ao usar instrumentos capazes de observar certas orientações, é possível mapear como o campo magnético está distribuído. Isso é possível porque os campos elétricos e campos magnéticos são perpendiculares.

Importância dos campos magnéticos

Os campos magnéticos possuem um papel crucial para entender buracos negros pois estão relacionados em uma variedade de processos. Um deles é o próprio processo de acreção onde o transporte de momento angular é causado por fricção dos campos magnéticos fazendo que material espirale para o buraco negro.

Outro processo importante associado com campos magnéticos é a produção de jatos relativísticos. Segundo o site oficial do EHT, a similaridade dos campos magnéticos do Sgr A* e M87* poderia indicar um jato escondido emitido pelo Sgr A*. Já que o M87* possui um jato bem conhecido desde os anos 2000.

Perguntas em aberto

Tanto o processo de acreção quanto a produção dos jatos relativísticos ainda são processos que possuem perguntas em aberto. Simulações computacionais utilizando equações de relatividade geral, eletromagnetismo e hidrodinâmica tentam responder essas perguntas com modelos teóricos. Porém, as observações são necessárias para o embasamento científico.

Referência:

EHT Collaboration 2024. First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. The Astrophysical Journal Letters