O universo é repleto de eventos capazes de desafiar nossa imaginação, mas poucos são tão impressionantes quanto os que acontecem nas proximidades dos buracos negros supermassivos. Esses gigantes cósmicos, presentes no centro de muitas galáxias, não apenas engolem matéria: eles também podem expulsá-la com uma violência extraordinária.
Agora, uma equipe internacional de pesquisadores identificou um dos exemplos mais extremos já observados. O quasar SDSS J231854.31+243954.2, conhecido simplesmente como J2318, está produzindo correntes de gás ionizado que viajam a cerca de 323 milhões de quilômetros por hora — aproximadamente 30% da velocidade da luz.
A descoberta, publicada no The Astrophysical Journal, não impressiona apenas pelos números. Ela desafia diretamente previsões de modelos físicos que tentam explicar como esses ventos são acelerados.
O que torna esse quasar tão especial
Quasares estão entre os objetos mais brilhantes do universo. Eles surgem quando enormes quantidades de gás e poeira caem em direção a um buraco negro supermassivo localizado no centro de uma galáxia.
Antes de desaparecer além do horizonte de eventos, esse material forma um disco giratório extremamente quente. O atrito aquece o gás a temperaturas gigantescas, produzindo uma luminosidade capaz de superar trilhões de vezes o brilho do Sol.
No caso do J2318, situado na constelação de Pégaso, a energia liberada é tão intensa que parte do material ao redor não é absorvida pelo buraco negro. Em vez disso, é lançada para o espaço em forma de ventos ultravelozes.
O que surpreendeu os pesquisadores foi a velocidade registrada. Embora ventos relativísticos já tenham sido observados anteriormente, fluxos ultravioleta tão rápidos são extremamente raros.
Segundo os autores do estudo, trata-se de um dos ventos ultravioleta mais velozes já detectados em um quasar.
Um “furacão” impossível em escala cósmica
Para ilustrar a força do fenômeno, os cientistas recorreram a uma comparação curiosa.
Se fosse possível adaptar a escala Saffir-Simpson, usada para classificar furacões na Terra, o vento produzido pelo J2318 corresponderia a um hipotético furacão de categoria 79.
Obviamente, essa categoria não existe na meteorologia. A analogia serve apenas para mostrar o quão absurda é a energia envolvida.
A essa velocidade, o fluxo de gás poderia percorrer a distância entre a Terra e a Lua em poucos segundos.
Os dados foram obtidos por meio de levantamentos espectroscópicos realizados pelos projetos SDSS-IV Time-Domain Spectroscopic Survey e SDSS-V Black Hole Mapper, que analisam a luz emitida por objetos distantes para identificar movimentos e propriedades físicas da matéria.
Como a luz consegue empurrar matéria
Diferentemente dos ventos terrestres, gerados por diferenças de pressão atmosférica, os ventos produzidos por quasares são impulsionados pela própria radiação.
A explicação parece saída de um livro de ficção científica, mas é perfeitamente real.
A luz transporta momento. Quando bilhões de fótons colidem continuamente com átomos e íons presentes ao redor do buraco negro, eles transferem parte dessa energia para o gás, acelerando-o para longe do centro galáctico.
Esse mecanismo é conhecido como aceleração por linhas espectrais e costuma ser particularmente eficiente na faixa ultravioleta.
O problema é que existe um limite teórico.
À medida que a radiação se torna mais intensa, ela remove elétrons dos átomos. Quando isso acontece, o gás perde sua capacidade de absorver luz ultravioleta e, teoricamente, deixa de ser acelerado.
Segundo os modelos atuais, esse processo deveria impedir que o material alcançasse velocidades tão extremas quanto as observadas no J2318.
Mas foi exatamente isso que aconteceu.
O quebra-cabeça que desafia as simulações
O buraco negro central do quasar possui uma massa estimada em cerca de 1,7 bilhão de vezes a massa do Sol. Embora impressionante, esse valor não foge do esperado para quasares poderosos.
O verdadeiro mistério está em outro lugar.
Como esse gás conseguiu atingir 30% da velocidade da luz sem ser completamente ionizado antes?
Os pesquisadores acreditam que pode existir uma espécie de escudo natural próximo ao disco de acreção, protegendo parte do material da radiação mais energética. Outra hipótese aponta para campos magnéticos muito mais importantes do que os modelos atuais consideram.
Se qualquer uma dessas explicações estiver correta, os astrônomos precisarão revisar simulações utilizadas para compreender a evolução dos quasares e das galáxias ao longo da história do universo.
Buracos negros que controlam o destino das galáxias
A descoberta vai além da física dos buracos negros.
Esses ventos relativísticos têm um papel fundamental na evolução galáctica. Ao expulsarem enormes quantidades de gás frio para o espaço intergaláctico, eles removem a matéria-prima necessária para o nascimento de novas estrelas.
Em outras palavras, o buraco negro pode determinar quando sua própria galáxia para de crescer.
Esse mecanismo ajuda a explicar por que muitas galáxias gigantes observadas atualmente parecem “mortas”, produzindo poucas ou nenhuma estrela nova.
O J2318 mostra que esse processo pode ser ainda mais poderoso do que os cientistas imaginavam.
Agora, os pesquisadores pretendem procurar outros objetos semelhantes para descobrir se este quasar é apenas uma exceção extraordinária ou o primeiro membro conhecido de uma nova classe de quasares capazes de desafiar os limites da física que acreditávamos compreender.
[ Fonte: Muy Interesante ]
