O buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87 está girando, como os cientistas descobriram após 22 anos observando este objeto. Com seu jato, como um espadachim com uma espada, ela descreve um círculo no espaço com envergadura de até 10°. E esta “espada”, com 5 mil anos-luz de comprimento, é tão mortal para todos os seres vivos que se interpõem no seu caminho, como uma arma nas mãos de um lutador experiente.
A rotação de um buraco negro imaginada por um artista. Fonte da imagem: Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse e Zhejiang Lab
O jato, ou jato de material, disparado do centro de um buraco negro supermassivo na galáxia M87 foi observado em 1918 pelo astrônomo Heber Curtis. O jato foi fotografado pela primeira vez usando o telescópio orbital Hubble. Além disso, o buraco negro que emite este jato foi o primeiro a ser observado pela observação direta do objeto. Mais precisamente, o telescópio Event Horizon – uma rede de radiotelescópios espalhados pela Terra – recebeu uma imagem da sombra deste buraco negro ou do seu disco de acreção, porque o buraco em si não emite nada além dos seus limites.
Imagem do Hubble do jato M87. Fonte da imagem: NASA, ESA
«Depois de obter imagens bem-sucedidas de um buraco negro nesta galáxia usando o Telescópio Event Horizon, a questão de saber se o buraco negro está girando ou não estava na vanguarda das mentes dos cientistas, disse o astrofísico e co-autor do estudo Kazuhiro Hada, do Observatório Astronômico Nacional de Japão. “Agora a expectativa se transformou em confiança. Este monstruoso buraco negro está realmente girando.”
Para analisar o comportamento do buraco negro M87, os cientistas analisaram 170 observações dele entre 2000 e 2022, realizadas em mais de 200 telescópios. Os cientistas só puderam avaliar a rotação deste buraco negro alterando a posição do seu jato. Um buraco negro em rotação distorce o espaço-tempo em torno de si – ocorre o chamado arrastamento de referenciais inerciais. Assim, a direção do jato e a orientação do disco de acreção mudam seguindo as distorções do espaço-tempo. Para um observador externo, isso parece uma deflexão do jato em algum ângulo.
Dados do novo trabalho. Fonte da imagem: Natureza
As observações ajudaram a determinar o ângulo de deflexão do jato, que era de aproximadamente 10°. O jato completa seu movimento em 11 anos, após os quais o ciclo recomeça.
A que velocidade gira esse buraco negro, cuja massa é cerca de 6 bilhões de vezes a massa do Sol, os cientistas ainda não descobriram. A maioria dos buracos negros gira perto da velocidade da luz, mas já foram descobertos buracos negros cuja velocidade de rotação pode cair para 50% da velocidade da luz.