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Ilustração, o buraco negro supermassivo no centro está rodeado por matéria que flui para o buraco negro no que é denominado disco de acreção.
A teoria da relatividade geral de Albert Einstein recebeu mais uma confirmação palpável: astrônomos observaram, pela primeira vez, a "região de mergulho" em um buraco negro. Essa área, localizada na borda do buraco negro, é onde a matéria não consegue mais permanecer em órbita e cai para sempre em direção ao centro, como previsto por Einstein.
A descoberta, publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, foi feita por uma equipe de astrônomos usando telescópios capazes de detectar raios-X. O buraco negro observado está em um sistema chamado MAXI J1820 + 070, que é composto por uma estrela menor que o Sol e o próprio buraco negro, estimado em 7 a 8 massas solares.
"Como a borda de uma cachoeira"
Os astrônomos usaram os telescópios espaciais NuSTAR e Nicer da NASA para coletar dados e entender como o gás quente, chamado plasma, da estrela é sugado para dentro do buraco negro. NuSTAR orbita a Terra, enquanto Nicer está localizado na Estação Espacial Internacional.
"Em torno desses buracos negros, há grandes discos de material em órbita (provenientes de estrelas próximas)", disse Andrew Mummery, pesquisador da Universidade de Oxford e autor principal do estudo. "A maior parte é estável, o que significa que pode fluir tranquilamente. É como um rio, enquanto a região de mergulho é como a borda de uma cachoeira - todo o seu suporte desaparece e você está apenas caindo de cabeça. A maioria do que você pode ver é o rio, mas há essa pequena região no final, que é basicamente o que encontramos," ele acrescentou.
Diferente do horizonte de eventos, que está mais próximo do centro do buraco negro e não permite que nada escape, incluindo luz e radiação, na "região de mergulho" a luz ainda pode escapar, mas a matéria está condenada pela poderosa atração gravitacional, explicou Mummery.
Descobertas podem ajudar a entender a formação de buracos negros
As descobertas do estudo podem ajudar os astrônomos a entender melhor a formação e evolução dos buracos negros. "Podemos realmente aprender sobre eles estudando essa região, porque está bem na borda, então nos dá a maior quantidade de informações," disse Mummery.
Próximo passo: filmar um buraco negro
Embora o estudo não tenha conseguido tirar uma foto real do buraco negro, pois ele é muito pequeno e distante, outra equipe de pesquisadores de Oxford está trabalhando em algo ainda melhor: o primeiro filme de um buraco negro. Para conseguir isso, a equipe primeiro precisará construir um novo observatório, o Telescópio Milimétrico da África na Namíbia, que Mummery espera estar operando dentro de uma década.
Confirmando a genialidade de Einstein
A descoberta da "região de mergulho" é mais um passo importante na confirmação da teoria da relatividade geral de Einstein, que já havia sido fortalecida por outras observações, como a primeira foto de um buraco negro em 2019 e a detecção de ondas gravitacionais.
Implicações para o futuro da pesquisa
Segundo Christopher Reynolds, professor de astronomia na Universidade de Maryland, College Park, essa medição da taxa de rotação desses objetos celestes e o estudo de emissões de raios-X de alta energia provenientes da "região de mergulho".
"Este será um espaço de descoberta primordial na próxima década ou mais," disse Dan Wilkins, cientista pesquisador da Universidade Stanford. "Aguardamos a próxima geração de telescópios de raios-X que nos darão medições mais detalhadas das regiões mais internas logo fora dos horizontes de eventos dos buracos negros."
