🔭 Uma "Terra" cai a cada 10 anos no buraco negro da nossa galáxia, e sabemos por quê

Há vários anos, os astrônomos observam pequenas nuvens de gás denso caindo em direção ao buraco negro supermassivo Sagitário A* no centro da nossa Via Láctea. Até recentemente, sua origem permanecia incerta. Mas uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) propõe uma explicação convincente: uma estrela binária massiva, localizada nas proximidades, seria a fonte dessas nuvens.

O centro galáctico é um ambiente muito ativo, com um buraco negro supermassivo cercado por estrelas e gás. Nos últimos anos, observações no infravermelho detectaram várias nuvens de gás densas e compactas perto de Sgr A*. A forma como essas nuvens se formam e alimentam o buraco negro permaneceu por muito tempo uma questão em aberto para os cientistas.


Os astrônomos identificaram inicialmente uma nuvem compacta de gás ionizado, hoje chamada G2, em 2012. Ela contém o equivalente a algumas massas terrestres e emite luz característica de gás quente misturado com poeira. G2 segue uma órbita alongada ao redor de Sgr A* e possui uma cauda tênue chamada G2t. Examinando dados mais antigos, os pesquisadores encontraram um objeto semelhante, que denominaram G1, seguindo uma trajetória comparable. Juntos, esses objetos formam uma estrutura conectada que traça o movimento do gás no centro galáctico.

O estudo detalhado das órbitas dessas nuvens revelou que elas são quase idênticas em forma e orientação. É extremamente improvável que objetos independentes compartilhem propriedades orbitais tão específicas por acaso. Isso indica fortemente que essas nuvens se originam de uma fonte comum. Rastreando a corrente gasosa para trás no espaço e levando em conta a velocidade radial, os pesquisadores identificaram um candidato plausível: a estrela binária massiva IRS 16SW.

IRS 16SW é uma binária de contato localizada no disco de estrelas jovens que orbitam Sgr A*. Simulações hidrodinâmicas indicam que colisões de ventos estelares nesse sistema binário podem criar choques onde o gás se acumula, se comprime e depois se desprende na forma de nuvens distintas. Essas nuvens então se dirigem para o interior, seguindo órbitas semelhantes às observadas nessa corrente.

Essas descobertas conectam a evolução estelar, a dinâmica dos gases e a alimentação do buraco negro em um único cenário. Estrelas massivas próximas ao centro galáctico podem fornecer um fluxo contínuo de matéria para o buraco negro através de seus ventos estelares. Os modelos indicam que a absorção de uma nuvem a cada dez anos, transportando o equivalente à massa da nossa Terra, seria suficiente para manter a atividade atual de Sgr A*.

Os ventos estelares das estrelas massivas

Estrelas massivas, cuja massa excede várias vezes a do Sol, produzem ventos estelares poderosos. Trata-se de fluxos de partículas carregadas ejetadas em alta velocidade de sua superfície. Esses ventos podem atingir velocidades de vários milhares de quilômetros por segundo e transportar uma quantidade significativa de matéria.

Quando duas estrelas massivas orbitam muito próximas uma da outra, como em uma binária de contato, seus ventos estelares colidem. Essa colisão cria uma zona de choque onde o gás é fortemente comprimido e aquecido. As simulações mostram que esse processo pode gerar nuvens de gás densas e compactas.

Essas nuvens, uma vez formadas, podem ser arrancadas do sistema binário pelas forças gravitacionais circundantes. Elas então se deslocam pelo espaço, às vezes em direção ao buraco negro supermassivo central. Esse mecanismo oferece uma explicação plausível para a origem das nuvens observadas perto de Sagitário A*.