Comparado com algumas outras galáxias por aí, o buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea, nossa galáxia, não é particularmente ativo. Não está consumindo grandes quantidades de material e não está lançando jatos gigantes de plasma no espaço.
Mesmo um buraco negro supermassivo relativamente pacífico, no entanto, é uma fera selvagem, e o nosso – chamado Sagitário A* – foi registado fazendo algumas coisas bastante estranhas. E agora há uma novidade: os astrofísicos Gustavo Magallanes-Guijón e Sergio Mendoza, da Universidade Nacional Autônoma do México, registraram uma espécie de… pulsação.
A cada 76 minutos, como um relógio, o fluxo de raios gama de Sgr A* flutua. Isso, dizem os pesquisadores, é semelhante em periodicidade às mudanças no rádio do buraco negro e também na emissão de raios-x, sugerindo um movimento orbital de algo girando loucamente em torno do buraco negro.
Os resultados, aguardando revisão por pares, podem ser encontrados no servidor arXiv.
Os próprios buracos negros não emitem nenhuma radiação que possamos detectar atualmente. São sombras mais escuras que a escuridão, invisíveis aos telescópios com os quais sondamos a luz que flui através do Universo. Mas o espaço ao seu redor é uma questão diferente. No regime gravitacional extremo fora do horizonte de eventos de um buraco negro, muita coisa pode acontecer.
Da região de Sagitário A*, a luz é emitida numa infinidade de comprimentos de onda, e a intensidade dessa luz varia significativamente ao longo do tempo. E, pelo menos em alguns desses comprimentos de onda, os astrônomos discerniram um padrão.
As ondas de rádio flutuam em uma escala de tempo de cerca de 70 minutos, de acordo com um artigo publicado em 2022. E um artigo de 2017 mostrou uma periodicidade de 149 minutos subjacente às explosões de raios-x do buraco negro. Isso é cerca de duas vezes a periodicidade das flutuações do rádio – e agora dos raios gama.
Só recentemente, em 2021, a radiação gama foi associada ao Sgr A* com alguma confiança. Magallanes-Guijón e Mendoza pensaram que poderia haver alguns segredos escondidos nos dados de raios gama, então começaram a analisá-los. Eles pegaram dados disponíveis publicamente registrados pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi entre junho e dezembro de 2022, processaram-nos e conduziram uma busca por padrões periódicos.
Eles encontraram um. A cada 76,32 minutos, de acordo com os seus resultados, Sgr A* emite uma explosão de radiação gama – a faixa de comprimento de onda de luz mais energética do Universo.
A semelhança com a periodicidade das explosões de rádio e raios-x sugere uma causa comum subjacente. A explosão de rádio, dizem os pesquisadores, tem mais ou menos a mesma periodicidade que a explosão de raios gama. A explosão de raios-x, aos 149 minutos, tem o dobro da periodicidade; é improvável que isso seja uma coincidência, sugerindo que sua periodicidade é uma harmônica da periodicidade dos raios gama e do rádio.
Como o buraco negro em si não emite radiação, e essa periodicidade regular e repetida é muitas vezes um sinal de movimento orbital, o mecanismo físico é provavelmente algo que orbita o buraco negro. O artigo de 2022 concluiu que algo é provavelmente uma bolha de gás quente mantida unida por um poderoso campo magnético que submete as partículas à aceleração síncrotron, emitindo radiação no processo.
Essa bolha tem uma distância orbital de Sgr A* semelhante à de Mercúrio ao redor do Sol. Mas, com um período orbital de 70 a 80 minutos, viaja a velocidades incrivelmente altas, cerca de 30% da velocidade da luz.
Magallanes-Guijón e Mendoza dizem que os seus resultados são consistentes com a interpretação dos dados de rádio, sugerindo que a bolha de gás está emitindo através de múltiplos comprimentos de onda. À medida que orbita, sugere a teoria, a bolha emite explosões energéticas. À medida que esfria, ele brilha mais fortemente na luz do rádio. A descoberta de explosões de raios gama apoia este modelo.
Ainda há alguns detalhes a serem acertados. Os buracos negros são notoriamente difíceis de estudar e o Sgr A* não é exceção. Outras observações, em múltiplos comprimentos de onda, poderiam ajudar a lançar mais luz sobre o coração escuro e misterioso da nossa Via Láctea.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert