Os astrónomos revelam a existência de fortes campos magnéticos no buraco negro da Via Láctea

Em 2022, em conferências de imprensa realizadas em todo o mundo, um grupo de cientistas revelou a primeira imagem de Sagittarius A (Sgr A*), o buraco negro da Via Láctea, que, apesar de ser mais pequeno que o M87, acreditam que este possa ter campos magnéticos semelhantes ao mesmo.

Sagittarius A; buraco negro
A primeira imagem de Sagittarius A, obtida pelos astrónomos.

Embora o buraco negro supermassivo da Via Láctea, que se encontra a cerca de 27 mil anos-luz de distância da Terra, seja mais de mil vezes mais pequeno e menos maciço do que o M87 (o primeiro buraco negro alguma vez fotografado), as observações revelaram que os dois são bastante semelhantes.

Isto levou a comunidade científica a perguntar-se se, para além da sua aparência, os dois partilham características comuns. Para o descobrir, a equipa decidiu estudar o Sgr A* em luz polarizada.

Estudos anteriores da luz em torno do buraco negro M87 (M87*) revelaram que os campos magnéticos circundantes permitiam que o buraco negro libertasse poderosos jatos de material para o ambiente circundante. Com base neste trabalho, novas imagens revelaram que a mesma coisa pode estar a acontecer em Sgr A*.

"O que estamos agora a ver é que existem fortes campos magnéticos organizados, torcidos em espiral, perto do buraco negro no centro da galáxia da Via Láctea. (...) Juntamente com o facto de Sgr A* ter uma estrutura de polarização muito semelhante à observada no buraco negro (muito maior e mais poderoso) M87*, aprendemos que campos magnéticos fortes e ordenados são fundamentais para a forma como os buracos negros interagem com o gás e a matéria à sua volta."

Sara Issaoun, pós-doutorada Einstein Fellow no Programa Hubble Fellowship da NASA, no Centro de Astrofísica de Harvard e Smithsonian (EUA).

A luz é uma onda eletromagnética oscilante ou em movimento que nos permite ver objetos. Por vezes, a luz oscila numa orientação preferencial, designada por "polarizada". Embora a luz polarizada nos rodeie, aos olhos humanos é indistinguível da luz "normal".

No plasma que rodeia estes buracos negros, as partículas que giram em torno das linhas do campo magnético conferem um padrão de polarização perpendicular ao campo. Isto permite à comunidade astronómica ver, com detalhes cada vez mais vívidos, o que se passa nas regiões dos buracos negros e mapear as suas linhas de campo magnético.

Imagens polarizadas e a dificuldade em obtê-las

Angelo Ricarte, pós-doutorado da Iniciativa Buracos Negros de Harvard e co-líder do projeto, explica que a luz polarizada ensina-nos muito mais sobre astrofísica, as propriedades do gás e os mecanismos que ocorrem quando um buraco negro se está a alimentar. Contudo, fotografar buracos negros com luz polarizada não é tão fácil como colocar um par de óculos de sol polarizados, e isto é particularmente verdade no caso do Sgr A*, que muda tão rapidamente que não fica parado para as fotografias.

O cientista do projeto EHT, Geoffrey Bower, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica, em Taipé, afirma que: "Como o Sgr A* se move à medida que o tentamos fotografar, tem sido difícil construir até a imagem não polarizada", acrescentando que a primeira imagem foi uma média de várias imagens devido ao movimento do Sgr A*.

Mariafelicia De Laurentis, Chefe Adjunta do Departamento de Ciência do projeto EHT e Professora na Universidade de Nápoles Federico II, em Itália, afirmou que com uma amostra de dois buracos negros, com massas muito diferentes e galáxias hospedeiras muito diferentes, é importante determinar em que medida são semelhantes e em que medida diferem. Laurentis frisa, ainda, que em ambos os casos, os dados indicam que têm fortes campos magnéticos, sugerindo que esta pode ser uma caraterística universal e talvez fundamental de tais sistemas.

buracos negros Sgr A e M87
Comparação entre os dois buracos negros em causa.

É referido também que uma das semelhanças entre estes dois buracos negros poderia ser um jato, contudo, apesar de terem captado um muito óbvio em M87*, ainda não o encontraram nenhum em Sgr A*.

A colaboração EHT fez várias observações desde 2017 e está programada para observar o Sgr A* novamente em abril de 2024. Todos os anos, as imagens melhoram à medida que a EHT acrescenta novos telescópios, maior largura de banda e novas frequências de observação.