Os astrônomos observaram matéria mergulhando na boca de um buraco negro à velocidade da luz, provando uma previsão importante feita por Einstein certo, mais uma vez.
Em 1915, a teoria geral da relatividade de Einstein previu que, assim que a matéria se aproximasse suficientemente de um buraco negro, a imensa força da gravidade da ruptura do espaço-tempo deveria forçá-la a abandonar uma órbita circular e mergulhar diretamente nela.
Agora, observações de raios X feitas com os telescópios espaciais NuSTAR e NICER da NASA finalmente confirmaram que esta chamada “região de mergulho” existe. Os cientistas por trás da descoberta dizem que estudá-la pode revelar alguns mistérios fundamentais sobre os buracos negros e a natureza do espaço-tempo. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 16 de maio na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
“Esta é a primeira visão de como o plasma, descascado da borda externa de uma estrela, sofre sua queda final no [center] de um buraco negro, um processo que acontece num sistema a cerca de 10.000 anos-luz de distância”, disse o autor principal André Mummeryfísico da Universidade de Oxford, disse em um comunicado. “O que é realmente emocionante é que existem muitos buracos negros na galáxia, e agora temos uma nova e poderosa técnica para usá-los no estudo dos campos gravitacionais mais fortes conhecidos.”
Os buracos negros nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem empanturrando-se de gás, poeira, estrelas e outros buracos negros. Os monstros cósmicos têm uma atração gravitacional tão poderosa que nada (nem mesmo a luz) pode escapar suas mandíbulas.
Mas isso não significa que os buracos negros não possam ser vistos. Os buracos negros activos estão rodeados por discos de acreção – vastas plumas de material que são retiradas das nuvens de gás e das estrelas e aquecidas a temperaturas incandescentes por fricção à medida que espiralam para dentro das bocas dos buracos negros.
Ao apontar os dois telescópios espaciais para um buraco negro chamado MAXI J1820+070, localizado dentro de um sistema binário a cerca de 10.000 anos-luz da Terra, os investigadores detectaram raios X emitidos pelo material escaldante do seu disco de acreção. Colocando os seus dados de raios X em modelos matemáticos, descobriram que os dois só correspondiam se os modelos incluíssem luz proveniente da matéria na região de mergulho – confirmando a sua existência.
“A teoria de Einstein previu que este mergulho final existiria, mas esta é a primeira vez que conseguimos demonstrar que isso acontece”, disse Mummery. “Pense nisso como um rio se transformando em uma cachoeira – até agora, temos olhado para o rio. Esta é a nossa primeira visão da cachoeira.”
Ao recolher e estudar mais luz desta cascata cósmica, os investigadores dizem que irão obter conhecimentos sem precedentes sobre as condições extremas em torno dos buracos negros. As regiões em queda ficam fora dos horizontes de eventos dos buracos negros – pontos sem retorno onde a gravidade se torna tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar.
“Acreditamos que isto representa um novo e excitante desenvolvimento no estudo dos buracos negros, permitindo-nos investigar esta área final em torno deles. Só então poderemos compreender completamente a força gravitacional,” disse Mummery. “Este mergulho final de plasma acontece na extremidade de um buraco negro e mostra a matéria respondendo à gravidade na sua forma mais forte possível.”
