O Integral detecta matéria instantes antes de ser sugada

29 Março 2011

O observatório de raios gama da ESA, Integral, detectou matéria extremamente quente, apenas um milisegundo antes de entrar para o esquecimento de um buraco negro. Mas estará mesmo condenado? Esta observação única sugere que parte da matéria poderá conseguir escapar.

Ninguém quererá estar tão próximo de um buraco negro. A algumas centenas de quilómetros da sua superfície mortal, o espaço é uma agitação de partículas e radiação. Vastas tempestades de partículas ficam condenadas, a velocidades próximas à da luz, elevando a temperatura até aos milhões de graus.

Normalmente, demora apenas um milisegundo até as partículas atravessarem esta distância final, mas poderá haver esperança para uma pequena parte delas.

Graças às novas observações do Integral, os astrónomos sabem agora que esta região caótica está enredada em campos magnéticos.

Esta foi a primeira vez que foram identificados campos magnéticos tão próximo de um buraco negro. Mais importante ainda, o Integral mostra que estes são campos magnéticos estruturados, que formam um túnel de escape para algumas partículas condenadas.

O Integral vê o Cygnus X-1

A descoberta foi feita pela equipa de Philippe Laurent, CEA Saclay, França, através do estudo do buraco negro Cygnus X-1, que está a desfazer uma estrela vizinha, alimentando-se do seu gás.

Os seus dados parecem mostrar que o campo magnético é suficientemente forte para roubar partículas ao campo gravitacional do buraco negro, puxando-os para fora e criando jactos de matéria para o espaço. As partículas nestes jactos são levadas para trajectórias em espiral, no percurso dentro do campo magnético até à liberdade e isto está a afectar uma propriedade dos raios gama, conhecida como polarização.

Tal como a luz visível, os raios gama são uma espécie de onda e a orientação da onda denomina-se polarização. Quando uma partícula com velocidade gira num campo magnético produz um tipo de luz, conhecida como emissão de sincrotrão, que apresenta um padrão específico de polarização. Foi esta polarização que a equipa encontrou nos raios gama. Foi uma observação difícil de conseguir.

“Tivemos de recorrer a quase todas as observações que o Integral fez do Cygnus X-1 para conseguir esta detecção,” diz Laurent.

O Integral, visão de artista

Acumuladas ao longo de sete anos, estas observações repetidas do buraco negro somam agora cinco milhões de segundos de tempo de observação, o equivalente a fazer uma única imagem com um tempo de exposição de dois meses. A equipa de Laurent juntou-as todas para criar esta exposição.

“Ainda não sabemos exactamente como é que a matéria a cair se transforma nos jactos. Há um grande debate entre os teóricos; estas observações irão ajudar a decidir,” diz Laurent.

Os jactos à volta dos buracos negros já tinham sido observados por radio telescopios mas estas não conseguem apanhar o buraco negro com o detalhe suficiente para se saber com exactidão a que distância surgem. Isto faz com que estas observações do Integral tenham um valor inestimável.

"Esta descoberta das emissão polarizada de um jacto do buraco negro é uma demonstração única de que o Integral, que está a cobrir a banda da alta energia no largo espectro de missões científicas da ESA, continua a produzir resultados essenciais, mais de oito anos depois do seu lançamento," diz Christoph Winkler, cientista de projecto da ESA para o Integral.

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