Buraco Negro no Coração da Nossa Galáxia Observado em Atividade Dinâmica de ‘Borbulhamento’

Uma ilustração mostra pontos quentes no disco girando em torno do buraco negro central da Via Láctea. (NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford/STScI)

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA revelou um show de luzes cósmicas inesperado ao redor de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Embora não seja tão voraz quanto outros buracos negros no universo, seus arredores brilham com explosões de atividade, criando o que os pesquisadores descrevem como “fogos de artifício”.

Usando a Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam) do JWST, os astrônomos observaram Sagitário A* por 48 horas, espalhadas por várias sessões ao longo de um ano. Eles detectaram explosões cósmicas frequentes — cinco a seis grandes explosões diariamente, junto com várias menores. As descobertas, publicadas no The Astrophysical Journal Letters, indicam que a atividade do buraco negro é imprevisível e dinâmica.

“Em nossos dados, vimos um brilho borbulhante em constante mudança. Então, bum! Uma grande explosão apareceu de repente antes de desaparecer novamente”, disse o autor principal Farhad Yusef-Zadeh da Northwestern University. “Cada observação trouxe novas surpresas.”

Desvendando a Causa: Turbulência e Reconexão Magnética Impulsionam Erupções de Buracos Negros

Pesquisadores sugerem que dois mecanismos diferentes podem estar alimentando essa atividade. Erupções menores provavelmente resultam da turbulência dentro do disco de acreção, onde gás quente e magnetizado comprime e libera breves explosões de radiação — semelhante a como o Sol produz erupções solares. Enquanto isso, erupções maiores podem resultar de eventos de reconexão magnética, onde campos magnéticos em colisão geram explosões brilhantes de partículas viajando perto da velocidade da luz.

Curiosamente, erupções observadas em dois comprimentos de onda do infravermelho próximo aumentaram de brilho e diminuíram de intensidade em momentos ligeiramente diferentes. Eventos de comprimento de onda mais curto atingiram o pico ligeiramente antes dos de comprimento de onda mais longo, com atrasos variando de alguns segundos a 40 segundos. Esse padrão sugere que as partículas nas erupções perdem energia mais rapidamente em comprimentos de onda mais curtos, alinhando-se com o que os cientistas esperam em um síncrotron cósmico, onde partículas carregadas espiralam ao longo das linhas do campo magnético.

Sagitário A* fotografado pelo Event Horizon Telescope em 2017, divulgado em 2022. (Colaboração EHT)

Para refinar seu entendimento, os pesquisadores esperam garantir tempo adicional de observação do JWST. Sessões de monitoramento mais longas ajudariam a reduzir o ruído observacional, permitindo que eles descobrissem detalhes mais sutis e determinassem se essas explosões seguem um padrão repetível ou ocorrem aleatoriamente.

“Ao estudar esses eventos de explosões fracas, o ruído é um grande desafio”, explicou Yusef-Zadeh. “Se pudermos observar por 24 horas seguidas, teremos uma imagem muito mais clara. Isso seria incrível.”

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