Massa gasosa emite radiação gama em direção à Terra, dizem astrônomos

Algo nas proximidades do buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea tem disparado explosões regulares de radiação gama de alta energia em direção à Terra. E agora, cientistas podem finalmente ter descoberto a causa disso.

Em uma nova pesquisa não revisada por pares publicada no servidor de pré-impressão arXiv destacada pelo Space.com, uma dupla de astrofísicos da Universidade Nacional Autônoma do México concluiu que os surtos de radiação estão emanando de uma massa gasosa girando ao redor do buraco negro a quase um terço da velocidade da luz.

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As descobertas da equipe podem solucionar um mistério que intriga os astrônomos por dois anos em relação ao buraco negro central da Via Láctea, formalmente chamado Sagitário A* (Sgr A*), e localizado a aproximadamente 26.700 anos-luz da Terra.

A radiação

• Os pulsos de radiação de raios gama em torno do Sgr A* foram detectados pela primeira vez atingindo a Terra em 2021.
• A equipe por trás da observação sabia que a radiação não poderia estar vindo do interior do buraco negro supermassivo em si.
• Isso se deve ao fato de que todos os buracos negros são limitados por uma região chamada horizonte de eventos, que marca o ponto além do qual nada, nem mesmo a luz, possui a velocidade necessária para escapar da imensa gravidade do buraco negro.
• Isso significa que os buracos negros não emitem radiação por si mesmos, então os raios gama devem estar vindo do ambiente ao redor do Sgr A*.
• Outros buracos negros supermassivos são conhecidos por emitir radiação poderosa de seus arredores imediatos, quando sua influência gravitacional gera condições turbulentas no gás e na poeira circundantes, formando uma estrutura chamada disco de acreção.
• À medida que os buracos negros se alimentam dessa matéria, o disco de acreção emite luz que abrange o espectro eletromagnético, desde ondas de rádio de baixa energia até raios gama de alta energia.
• No entanto, isso não pode explicar os raios gama do Sgr A*, uma vez que o buraco negro da Via Láctea é cercado por muito pouca matéria e se alimenta tão lentamente que seria equivalente a um ser humano se alimentando de um grão de arroz a cada milhão de anos, de acordo com o astrônomo da Universidade do Arizona, Chris Impey, que não participou da pesquisa.

A descoberta

Utilizando dados do Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama coletados entre junho e dezembro de 2022, os pesquisadores buscaram descobrir a origem desses raios gama.

A dupla analisou os dados publicamente disponíveis do Fermi em busca de padrões de periodicidade nas emissões de raios gama. Eles descobriram que os pulsos surgem perto do Sgr A* aproximadamente a cada 76,32 minutos.

Esse período de emissão é a metade do tempo entre os pulsos de radiação X também vistos vindos das proximidades do buraco negro supermassivo da Via Láctea, sugerindo que as duas emissões estão em harmonia e provavelmente estão relacionadas. “A coincidência da periodicidade multiespectral em raios X e raios gama aponta para um único mecanismo físico que o produz”, escreveu a equipe no artigo.

Essa revelação do que os pesquisadores chamam de “mecanismo físico oscilatório único” os levou a concluir que tanto os raios gama quanto os raios X estão sendo emitidos por uma massa de gás que está girando ao redor do Sgr A* a cerca de 30% da velocidade da luz — ou cerca de 200 milhões de milhas por hora (320 milhões de km/h).

Eles acreditam que essa massa em rápida movimentação está emitindo luz em vários comprimentos de onda à medida que gira em torno do Sgr A*, flutuando periodicamente à medida que sua órbita avança.