XRISM revela os primeiros segredos ocultos pelas supernovas e buracos negros

Os segredos do Universo continuam a ser revelados. As primeiras observações do telescópio XRISM estão mudando nossa visão sobre a matéria ao redor de buracos negros e supernovas ao revelar detalhes até então inacessíveis.

Lançado em 2023, o XRISM é um projeto conjunto da JAXA, NASA e ESA. Seus primeiros dados estão abalando nossa compreensão dos objetos mais violentos do cosmos. Ao analisar raios X, ele permite sondar as regiões onde plasmas ferventes reinam.


A primeira descoberta marcante diz respeito ao resíduo de supernova N132D que explodiu há 3.000 anos, localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a 160 mil anos-luz. Ao contrário das hipóteses de uma simples bolha, o XRISM revelou uma estrutura em forma de rosquinha, complexa e de rápida expansão. Esse plasma está se movendo a 1.200 km/s, em uma temperatura vertiginosa de 10 bilhões de graus. Para comparação, o núcleo do nosso Sol atinge 15 milhões de graus.

Esses elementos são essenciais para entender o processo de dispersão de materiais pesados, como o ferro, no espaço interestelar. Essas substâncias desempenham um papel crucial na formação de novas gerações de estrelas. Antes da chegada do XRISM, era impossível acessar dados tão precisos sobre esses fenômenos.

O telescópio também sondou o buraco negro supermassivo da galáxia NGC 4151, a 62 milhões de anos-luz, com uma massa 30 milhões de vezes maior que a do Sol.

Graças aos raios X, os pesquisadores conseguiram mapear a matéria que gira ao redor do buraco negro. Eles descobriram discos de acreção e um toro de poeira e gás, elementos fundamentais para compreender o crescimento dos buracos negros. Antes de ser engolida pelo buraco negro, a matéria ao redor move-se progressivamente para o interior até uma distância de 0,001 anos-luz (aproximadamente a distância entre Urano e o Sol).

A espectroscopia utilizada pelo XRISM permite observar os movimentos dos átomos de ferro em escalas sem precedentes. Ao estudar essa matéria, os cientistas esperam desvendar os segredos da evolução das galáxias.

Essas primeiras descobertas marcam o início de uma nova era de observações. O XRISM planeja examinar mais de uma centena de objetos celestes nos próximos anos, prometendo revelações sobre fenômenos cósmicos.

O que é um buraco negro supermassivo?

Um buraco negro supermassivo é um objeto celeste extremamente denso com uma massa equivalente a milhões, ou até bilhões, de vezes a do Sol. Ele geralmente se forma no centro das galáxias e exerce uma atração gravitacional tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar.

Esses gigantes absorvem ativamente a matéria ao seu redor, principalmente sob a forma de gás e poeira. Esse processo forma um disco de acreção em torno do buraco negro, onde a matéria é aquecida a temperaturas extremas, emitindo então radiações poderosas como os raios X. Os astrônomos utilizam essas emissões para observar indiretamente os buracos negros.

Um buraco negro supermassivo desempenha um papel essencial na evolução de sua galáxia hospedeira. Ao acumular matéria, ele influencia seu ambiente através de jatos de partículas e energia, o que pode desacelerar ou estimular a formação de estrelas próximas.

O que é o horizonte de eventos em um buraco negro?

O horizonte de eventos é a fronteira de um buraco negro além da qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar. Este limite marca o ponto onde a força gravitacional se torna tão forte que a velocidade de escape supera a da luz.

Ao atravessar o horizonte de eventos, toda matéria é irremediavelmente absorvida em direção à singularidade, onde as leis da física clássica deixam de se aplicar. A extrema deformação do espaço-tempo torna impossível qualquer retorno ou transmissão de informações para o exterior.

Como a gravidade afeta o tempo perto de um buraco negro?

A gravidade de um buraco negro desacelera o tempo nas proximidades do horizonte de eventos. Este fenômeno, chamado de dilatação gravitacional do tempo, foi previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein. Quanto mais próximo se está de um buraco negro, mais o tempo aparenta diminuir em relação a um observador distante.

Ao se aproximar do horizonte de eventos, o tempo para um observador externo parece congelar, embora, na realidade, para o objeto em queda, o tempo continue normalmente. Essa distorção temporal demonstra a profunda influência dos campos gravitacionais sobre o tempo.