Os cientistas estão ficando até mesmo um pouco confusos com uma descoberta em andamento. Eles descobriram que alguns dos mais poderosos raios cósmicos da Via Láctea podem ter uma origem não muito obvia: um pequeno buraco negro.
Prótons carregando uma quantidade imensa de energia formam esses raios cósmicos da Via Láctea que os pesquisadores tentam desvendar.
SS 433 é um sistema estelar binário; Composto por um buraco negro com cerca de dez vezes a massa do Sol e uma outra estrela com uma massa parecida (mas um volume insanamente maior, pois um buraco negro comprime mais massa em um espaço menor). O objeto possui uma grande produção de energia – o suficiente para que o SS 433 seja, às vezes, chamado de um ‘microquasar’
O campo gravitacional do buraco negro atrai parte da massa presente na superfície da estrela. Essa massa não vai direto para o buraco negro, mas viaja pelo espaço-tempo por meio de um disco de acreção que se forma nas proximidades.
Durante essa viagem que forma o fenômeno chamado de disco de acreção, a velocidade da matéria e a interação da mesma formam jatos de plasma, com partículas extremamente carregadas que viajam em uma linha perpendicular ao disco, em uma velocidade enorme – cerca de um quarto da velocidade da luz.
“Esta é a primeira observação da morfologia dependente de energia na emissão de raios gama de um jato astrofísico”, diz a líder do estudo, Laura Olivera-Nieto, do Max-Planck-Institut für Kernphysik em Heidelberg.
“Ficamos inicialmente intrigados com essas descobertas. A concentração de fótons de alta energia nos locais de reaparecimento dos jatos de raios X significa que uma aceleração eficiente das partículas deve estar ocorrendo lá, o que não era esperado”, diz a pesquisadora em um comunicado.
Observações dos poderosos raios cósmicos da Via Láctea
No final da década de 1970, SS 433 chamou atenção devido a uma forte emissão de raios-X. Após algumas observações os cientistas descobriram, então, que o objeto estava dentro de uma nebulosa, a ‘Nebulosa do peixe-boi’.
Entretanto, cerca de 1 ano-luz de distância do buraco negro, esses raios-x desaparecem e reaparecem a uma distância enorme, cerca de 75 anos luz de distância.
Mas no universo, nada desaparece assim. Na verdade, nesse trecho, jatos de raios gama transmitem tamanha energia.
Os pesquisadores supõem que ondas de choque no interior da nebulosa aceleram os elétrons nos jatos a velocidades absurdas, explicando como esses jatos “ressurgem” tão poderosos após uma distância tão grande de um buraco negro pequeno. Elétrons estão transferindo sua energia para os prótons.
“Quando essas partículas rápidas colidem com uma partícula de luz (fóton), elas transferem parte de sua energia – que é como elas produzem os fótons gama de alta energia observados com o H.E.S.S. Esse processo é chamado de efeito Compton inverso”, diz Brian Reville, líder do grupo de Teoria Astrofísica de Plasmas do Instituto Max Planck de Física Nuclear, localizado em Heidelberg.
Agora, as observações deixaram os pesquisadores mais confiantes em relação à explicação do fenômeno.
“Tem havido muita especulação sobre a ocorrência de aceleração de partículas neste sistema único – não mais: o resultado do H.E.S.S. realmente identifica o local da aceleração, a natureza das partículas aceleradas e nos permite sondar o movimento dos jatos de grande escala lançados pelo buraco negro”, explica em um comunicado o pesquisador Jim Hinton, diretor do Instituto Max Planck de Física Nuclear em Heidelberg.
Então, os poderosos jatos de raios cósmicos da Via Láctea não não exatamente emitidos pelo microquasar, mas o envolvem.
“Detectar a emissão de raios gama de outros sistemas microquasares e entender como a aceleração ocorre neles será fundamental, porque nos permitirá entender o quão comuns são esses sistemas”, diz Olivera-Nieto ao Inverse. “Responder a essa pergunta restringirá o quanto os microquasares como um todo podem contribuir como fontes de raios cósmicos de altíssima energia.”
O estudo que descreve as observações foi publicado pela equipe de pesquisadores no periódico Science.
