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Como procurar buracos negros no céu

Artigo do astrônomo Ronaldo Rogério de Freitas Mourão, em que conta como pode-se registrar a interação do buraco negro com a matéria interestrelar que o envolve.

Por Da Redação - Atualizado em 31 out 2016, 18h30 - Publicado em 30 nov 1991, 22h00

Ronaldo Rogério de Freitas Mourão

O principal problema nas pesquisas sobre buracos negros é saber se eles realmente existem, pois para muitos autores eles ainda são apenas frutos de elucubrações teóricas. Como retêm a própria luz que emitem, é praticamente impossível observá-los por meios normais. Os físicos teóricos, no entanto, propuseram duas vias para contornar o problema. Primeiro, pode-se tentar registrar a interação do buraco negro com a matéria interestelar que o envolve: intensamente comprimidos pela queda em um buraco negro, os gases interestelares se aqueceriam e emitiriam radiações detectáveis. Um problema é que a densidade de matéria interestelar e baixa e não produz radiação muito intensa.

O segundo método é a utilização das denominadas “lentes gravitacionais” propiciadas pela massa muito elevada dos buracos negros: esta deformaria o espaço a seu redor e assim desviaria a trajetória de raios luminosos vindos de objetos afastados. Para um observador terrestre, a imagem de uma galáxia afastada, por exemplo, apareceria muito brilhante e mesmo deformada. O efeito de focalização dessa “lente gravitacional” será tanto mais importante quanto mais afastada estiver a galáxia do buraco negro.

A grande dificuldade desse processo: é muito raro ocorrer um alinhamento entre uma galáxia, um buraco negro e a Terra. As possibilidades de registro serão muito maiores no caso de um buraco negro que faça parte de um sistema duplo, por exemplo se ele orbitar uma estrela. Como membro do sistema binário, o buraco negro deverá perturbar o movimento de seu companheiro e isso permitiria deduzir a massa do astro invisível. No caso de um par muito cerrado – muito próximo -, o forte campo gravitacional do buraco negro poderá arrancar matérias das camadas externas da estrela, e arrastar essa matéria para si numa fina espiral pelo espaço. Mas ela não chega lá: satelitizados em volta do buraco negro, os gases provenientes da estrela formam um anel que se denomina disco de acreção. Aí se aquecem muito rapidamente, pois sofrem compressão intensa devido ao campo gravitacional.

Além disso, as camadas internas do disco, mais próximas do buraco negro, giram mais depressa que as externas, e a fricção resultante contribui ainda mais para elevar a temperatura, que chega ao patamar de milhões de grau. Outro aspecto do fenômeno é que enorme quantidade de gases – mais de 40% – destaca-se do disco e cai em espiral rumo ao buraco negro, dando origem a emissões de raios X captáveis da Terra. Foi o que fez o satélite norte-americano Uhuru, a partir de seu lançamento em dezembro de 1970. Seus detectores registraram cerca de 160 fontes de raios X, a maior parte em nossa Galáxia e algumas nas Nuvens de Magalhães. O primeiro buraco negro descoberto foi o Cygnus X-1. Tal designação significa que esta foi a primeira fonte de raios X descoberta na constelação de Cygnus, ou Cisne. Em 1971, a emissão dessa fonte na faixa das ondas de rádio permitiu identificá-lo como associada à supergigante MDE 226868.

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Tal estrela constitui uma binária espectroscópica, ou seja, uma estrela dupla só separável através da análise de seu espectrograma. Variações na velocidade radial dessa estrela, além disso, levaram à conclusão de que a massa de Cygnus X-1 correspondia a algo entre 6 e 10 massas solares. Um objeto com tal massa só pode ser um buraco negro. Já o segundo buraco negro foi descoberto pelo estudo das fontes de raios X na Pequena Nuvem de Magalhães. Esta nuvem é na realidade uma galáxia de tipo irregular, satélite da Via Láctea à distância de 150 000 anos-luz e situa-se na constelação de Tucano. É facilmente visível próximo ao pólo celeste sul. Uma de suas fontes de raios X recebeu o nome de LCM-X3, cuja massa foi estimada, a partir de sua velocidade, em seis ou mais massas solares.

Ronaldo Rogério de Freitas Mourão é astrônomo e membro da União Astronômica Internacional

EVENTOS DO MÊS

Constelações

Estarão visíveis Às 20 horas do dia 15 de dezembro: Áries, Andrômeda, Cassiopéia, Pégaso, Peixes, Aquário, Capricórnio, Peixe Austral, Baleia, Grou, Índio, Pavão, Ave do Paraíso, Oitante, Hidra Macho, Fênix, Erídano, Mosca, Argos, Pintor, Dourado, Retículo, Cão Maior, Pomba, Orion, Gêmeos, Touro, Perseu.

Meteoros

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No dia 11, ocorrerá a máxima atividade dos meteoros Beta Taurídeos, com freqüência horária de cinco meteoros e radiante (ou foco de dispersão) próximo à Beta do Touro. Estarão visíveis, perto do zênite, pode volta da meia-noite. No dia 14, será a vez dos Gemínidas, visíveis às 3 horas, com taxa horária de sessenta meteoros. No dia 15, os Eridânidas caem à taxa horária de quatro meteoros. Esse enxame será visível à meia-noite, próximo ao zênite. No dia 20, vêem-se os Púpidas Vélidas, como dois radiantes, entre as constelações de Popa, Vela e Quilha, e taxa de 15 a 20 meteoros por hora. Os rastros rápidos e fracos dos Zeta Hidrídeos cruzam o céu no dia 28. Com radiante próximo à estrela Zeta, em Hidra, eles têm uma taxa variável de meteoros. Afinal, no dia 30, os Carínidas alcançam um máximo de cerca de oito meteoros por hora, com radiante em Carina. Convém procurar observar os meteoros quando a Lua está abaixo do horizonte, e longe das luzes ofuscantes das grandes cidades.

Fases da Lua

Nova, dia 6, às 00h56; quarto crescente, dia 14, às 6h32; cheia, dia 21, às 7h23, e quarto – minguante, dia 27, às 22h55; a luz cinzenta poderá ser observada entre os dias 6 e 8.

Planetas

Mercúrio: Observá-lo após conjunção com o Sol, em 8 de dezembro até o fim do ano, antes do levante do Sol (magnitude: -0,2). A última semana será a melhor para isso: no dia 27, atingirá o máximo afastamento do Sol e mais próximo à Terra (101 milhões de km)

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Vênus: Visível como astro matutino, em Balança, antes do nascer do Sol. (magnitude: -3,7)

Marte: Cada vez mais difícil de ser observado por estar em Ofiúco, muito baixo no horizonte, do lado leste, antes do nascer do Sol (magnitude: +1,7)

Júpiter: Visível como astro matutino junto à constelação do Leão (magnitude: -1,7). No dia 17, estará ao norte de Vênus

Saturno: Visível junto à constelação de Capricórnio (magnitude: +0,9)

Urano: Visível com luneta junto à constelação de Sagitário (magnitude: +6,2)

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Netuno: Visível com luneta junto à constelação de Sagitário (magnitude: +7,8)

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