Um buraco negro “desordenado”: o telescópio japonês (XRISM) deteta ventos variáveis nunca antes vistos

O que acontece quando a matéria cai num buraco negro? Nem toda ela desaparece para sempre - alguma é engolida, mas outra é ejetada sob a forma de ventos e jatos de energia. Compreender estes processos é vital para explicar como é que as galáxias crescem e as estrelas evoluem.

O protagonista de hoje é o 4U 1630-472, um buraco negro de massa estelar que brilha frequentemente com violentas explosões de energia. Foi para aí que o telescópio japonês XRISM decidiu olhar, mesmo no final de uma fase luminosa, mas de baixa energia.

Em vez de um vento ordenado e previsível, como se tinha visto antes, surgiu uma imagem caótica e inconstante. Os cientistas observaram um “espetro de raios X” com pormenores nunca antes registados, como se a atmosfera do buraco negro se tivesse tornado imprevisível.

Algumas linhas de absorção intensificaram-se até dez vezes, enquanto a velocidade de certos fluxos de gás se alterou numa questão de horas. Era como observar a meteorologia espacial, com tempestades e rajadas repentinas, em vez de um vento calmo e constante.

Até agora, pensava-se que os ventos neste buraco negro eram estáveis, soprando sempre para fora. Mas os japoneses mostraram que, em condições de baixa luminosidade, a história é muito turbulenta, com mudanças abruptas e uma dinâmica muito mais complexa do que o esperado.

Ventos de mudança

Uma das descobertas mais curiosas foi ver que um vento que antes se afastava do buraco negro, a certa altura, começou a aproximar-se. Uma espécie de “mudança de vento” que ninguém estava à espera.

Outra região do gás tornou-se mais intensa no momento em que o brilho do buraco negro diminuía, algo que não parecia ser um vento a nascer, mas sim uma obstrução devido a estruturas irregulares no disco, desviando o fluxo para a nossa linha de visão.

Para o imaginar, pense numa mangueira que atira água contra uma parede com buracos - o jato deixará de seguir uma trajetória retilínea, mas espalhar-se-á em diferentes direções, e é isto que parece estar a acontecer à matéria em torno do 4U 1630-472.

Até a parte mais exterior do disco se comportou de forma estranha, pois passou de ejetar gás para o exterior para o direcionar para o interior durante este “mergulho” no brilho. Tudo isto sugere que a ideia de ventos simples e uniformes já não é sustentável.

Os misteriosos "ventos falhados"

Entre as descobertas mais impressionantes estão os chamados “ventos falhados”, que são correntes de gás que conseguem desprender-se do disco, mas não têm força suficiente para escapar totalmente, ficando presas, flutuando perto do buraco negro, como balões que sobem um pouco e depois voltam a cair.

Estes ventos podem dever-se ao aquecimento dos raios X ou a processos magnéticos no disco. Seja qual for a causa, não viajam para longe, mas formam uma espécie de atmosfera turbulenta que rodeia o sistema.

A importância deste facto é enorme, porque nem todos os ventos que nascem num buraco negro acabam por influenciar a sua galáxia. Alguns ficam simplesmente presos num ciclo interno, como correntes que não vão a lado nenhum.

Conhecer a percentagem de ventos que efetivamente “escapam” e os que ficam retidos pode ajudar-nos a compreender melhor a forma como os buracos negros interagem com a sua envolvente e até com a formação das galáxias.

O jato ultrarrápido

Para completar, o XRISM também detetou um jato ultrarrápido. Estamos a falar de matéria que se desloca a quase 3% da velocidade da luz, ou seja, a cerca de 10 000 km por segundo, o que lhe confere uma força enorme.

Este jato parece ter origem nas regiões mais interiores do disco de acreção, perto do horizonte de eventos. Embora a sua natureza exata ainda esteja a ser estudada, o que é notável é que, ao contrário dos ventos caóticos, este fluxo permaneceu estável durante toda a observação.

Os especialistas acreditam que pode ser impulsionado por poderosos campos magnéticos e, embora não seja suficientemente forte para remodelar a sua galáxia hospedeira, é uma indicação clara da incrível energia escondida nestes sistemas.

Com o XRISM apenas a iniciar a sua missão, estes resultados são apenas a ponta do icebergue. Cada nova observação destes devoradores cósmicos promete revelar um universo mais dinâmico, imprevisível e fascinante do que imaginámos, levando a física ao limite.