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Buracos negros e estrelas hiper-velozes

domingo, 1 mar 2009; \09\UTC\UTC\k 09 Deixe um comentário Go to comments

SDSS J090745.0+024507, a primeira estrela hiper-veloz, descoberta em 2005.

SDSS J090745.0+024507, a primeira estrela hiper-veloz, descoberta em 2005.

Edição 15/03: correção: o referencial adotado para medir a velocidade da estrela hiper-veloz é o Sol, não o centro da galáxia (como está dito no artigo do W. Brown).

A teoria da Relatividade Geral hoje em dia na mídia e na divulgação científica deixou de ganhar um certo status de surpreendente, que as pessoas tem concentrado muito mais na mecânica quântica. Mas a Relatividade tem suas grandes surpresas contra-intuitivas também. Um exemplo são as propriedades dos buracos negros. Você sabia, por exemplo, que é impossível destruir um buraco negro? Esse é um teorema da Relatividade, e foi demonstrado pela primeira vez por Stephen Hawking.

Há muitas evidências astronomicas dos buracos negros. Uma das mais recentes surgiu em 2005: a descoberta da primeira estrela na Via Láctea com velocidade superior a velocidade de escape da galáxia. A velocidade da bichinha é 853 km/s em relação ao Sol. Para uma comparação, a velocidade orbital do Sol ao redor do centro da galáxia é cerca de 220 km/s. Essa estrela foi descoberta por Warren Brown e colaboradores, do Centro de Astrofísica Smithsonian de Harvard.

Buracos negros são capazes de ejetar estrelas da galáxia (Figura do NY Times).

Buracos negros são capazes de ejetar estrelas da galáxia (Figura do NY Times).


A existência de estrelas com velocidades da ordem de 103 km/s foi prevista teoricamente em 1988 por Jack G. Hill, num artigo publicado na Nature. Hill observou que se existe um buraco negro no centro da nossa galáxia, então quando um binário de estrelas passa próximo do buraco negro, uma estrela do par pode ser capturada e a segunda é ejetada com enorme velocidade. Nenhum outro processo astrofísico na galáxia conhecido é capaz de produzir velocidades tão altas. É importante ressaltar que o mecanismo não funciona se o buraco negro for substituido por uma estrela de mesma massa de qualquer natureza, porque há um mecanismo de fricção devido a qualidade de fluido da estrela supermassiva que reduz drasticamente a velocidade da ejeção. A única razão pela qual buracos negros podem realizar esse mecanismo é que eles não são bolas de um fluido.

Hoje já são conhecidas cerca de 10 estrelas hiper-velozes na galáxia, a maioria graças a um continuado programa de busca de tais estrelas liderado por Brown. As observações da distribuição espacial, de velocidades e de massa dessas estrelas permite ainda discriminar detalhes do mecanismo de ejeção de buracos negros: se as estrelas foram ejetadas por um buraco negro solitário, um binário de buracos negros, ou um sistema mais complicado envolvendo um buraco negro. Ainda não há número suficiente de estrelas hiper-velozes para isso: seriam necessárias cerca de 100 para diferenciar os mecanismos.

No centro da nossa galáxia já havia evidência da existência de pelo menos um buraco negro, Sagitário A*. Observações que duraram 14 anos da posição de estrelas no centro da galáxia resultaram neste belo e impressionante vídeo. Estas observações, combinadas com a descoberta das estrelas hiper-velozes, é consistente com a idéia de que há um buraco negro no centro da galáxia e que as órbitas de Sagitário A* provavelmente não são devidas a uma bola de gás (que por algum mecanismo físico não emite luz).

Para saber mais assista a palestra do astrônomo Warren Brown, Hypervelocity Stars and Massive Black Holes no Dartmouth College, 02/06/09.

  1. terça-feira, 15 nov 2011; \46\UTC\UTC\k 46 às 07:28:15 EST

    Eu confesso que essa materia me interessa bastante. ao mesmo tempo tenho uma serie de duvidas. Se o sol e uma massa central que origina toda energia e movimentos de uma galaxia, como que se justifica que ele seja relativamente fixo e os planetas girem em sua volta sem afastarem das suas orbitas aos milhoes e bilhoes de anos?

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