NASA
Horizonte de eventos do buraco negro da Via Láctea
Nem todos os buracos negros nascem iguais, e alguns foram amaldiçoados com infortúnios cósmicos desde a sua formação.
Segundo a Inverse, os astrónomos descobriram recentemente um buraco negro desalinhado, a rodar fora do seu eixo, em cerca de 40 graus.
Esta é a primeira vez que os cientistas observam um comportamento tão invulgar de um buraco negro, e acreditam que tal se deve a um ligeiro “pontapé” que recebeu após o seu nascimento. O estudo foi publicado esta quarta feira.
Juri Poutanen, professor de astronomia no Instituto Nórdico de Física Teórica e autor principal do estudo, começou a observar o buraco negro MAXI J1820+070 em 2019, quando reparou que a radiação emitida pelo objeto era extremamente polarizada.
“Nunca vimos nada assim“, salientou o astrónomo. “Significa que se for fortemente polarizado, então há uma grande quebra na simetria do sistema”.
Os sistemas binários de raios X envolvem um buraco negro e uma estrela companheira, em órbita à volta um do outro, enquanto giram sobre os seus eixos individuais. A sua rotação tende a ser alinhada uma com a outra, sendo perpendicular ao seu plano orbital.
Quando estes dois objetos se aproximam através da atração gravitacional, o buraco negro suga material da sua estrela companheira. Esse material irá formar um disco de acreção em torno do buraco negro, que emite radiação.
Parte desse material escapa ao abismo do buraco negro, e acaba por cair no limite que o envolve, também conhecido como o horizonte do evento, antes de disparar sob a forma de dois poderosos jatos de plasma.
Os jatos são dois feixes curtos de material a ser emitido a partir do horizonte do evento, e por isso servem como indicação do giro do buraco negro no seu eixo.
A equipa responsável pelo novo estudo reuniu dados sobre a inclinação, posição e ângulo dos jatos, e criou uma orientação tridimensional dos mesmos.
Mas depararam-se com um problema: os jatos emitiam material que estava pelo menos a 40 graus um do outro. Este é o maior desvio alguma vez observado num sistema binário de raios X.
Isto pode ter algo a ver com o seu nascimento. Os buracos negros são regiões compactas de espaço com puxões gravitacionais tão fortes que nada pode escapar à sua influência, nem mesmo a própria luz.
Alguns buracos negros formam-se no rescaldo da morte de uma estrela. Depois de uma estrela ficar sem combustível e cair sob o peso da sua própria gravidade, ela explode numa poderosa supernova, que muitas vezes deixa para trás um buraco negro no seu lugar.
“A única explicação razoável é que o desalinhamento foi formado quando o buraco negro foi formado”, refere Poutanen.
Após a morte de uma estrela maciça, um chamado foguete neutrino foi lançado. Os neutrinos são partículas subatómicas semelhantes aos eletrões, com uma massa muito menor. “O foguete de neutrino foi ejetado mais numa direção do que na outra”, sublinhou Poutanen.
O foguete de neutrino deu uma espécie de pontapé no buraco negro numa direção, o que perturbou o alinhamento do sistema.
Os astrónomos por detrás das recentes observações querem ver mais deste desalinhamento relatado noutros sistemas, antes de poderem ter a certeza das causas.
Esperam utilizar o recentemente lançado Explorador de Polarimetria de Raios X (IXPE) da NASA, um observatório espacial focado nos os objetos mais extremos no espaço em raios X, para observar o sistema binário e outros como ele.
“Pode-se observar a polarização por raios X, e medir a simetria no sistema”, explica Poutanen. O investigador acredita que o desalinhamento dos buracos negros pode ajudar a explicar outros dados de observação de buracos negros, onde alguns fenómenos permanecem inexplicáveis.
“Por isso agora, se tivermos desalinhamento e o observarmos, então estes modelos têm realmente um bom apoio, porque antes era apenas imaginação teórica”, diz Poutanen. “Se assumirmos que temos um desalinhamento, então talvez não seja assim tão louco”.
