Astrónomos conseguiram através do Event Horizon Telescope (EHT) construir uma imagem do buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia (Sagitário A*) que mostram campos magnéticos extremamente fortes e com geometria espiral muito semelhante ao observado na galáxia M87.

Em 2022, os astrónomos divulgaram a primeira imagem de Sgr A — o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea — durante conferências em todo o mundo. Embora Sgr A seja muito menor e menos massivo que o buraco negro de M87 (que foi a primeira imagem que tivemos), as imagens mostraram que ambos têm características semelhantes. Isso levou os astrónomos a questionarem se esses buracos negros poderiam compartilhar características comuns além da aparência. Para investigar isso, a equipa decidiu estudar Sgr A usando luz polarizada. Estudos anteriores do buraco negro de M87 revelaram que seus campos magnéticos permitem que ele lance poderosos jatos de material. Agora, as novas imagens de Sgr A sugerem que algo semelhante pode ocorrer lá também.

"O que estamos observando são campos magnéticos fortes, torcidos e organizados ao redor do buraco negro no centro da Via Láctea", disse Sara Issaoun, pesquisadora da NASA e co-líder do projeto. "Quando vemos que Sgr A tem uma estrutura de polarização muito parecida com a do buraco negro muito maior de M87, parece que campos magnéticos fortes e organizados são uma característica importante para entender como os buracos negros interagem com o gás e a matéria ao seu redor."

A luz, que é uma onda eletromagnética, pode às vezes oscilar em uma direção específica, o que chamamos de luz "polarizada". Embora estejamos cercados por luz polarizada, ela não é visível a olho nu. No gás que cerca esses buracos negros, as partículas se movem ao redor das linhas do campo magnético, criando um padrão de polarização que permite aos astrónomos observarem em detalhes o que ocorre perto do buraco negro e mapear seus campos magnéticos.

"Quando obtemos imagens em luz polarizada do gás quente perto de buracos negros, podemos inferir diretamente a estrutura e a intensidade dos campos magnéticos, bem como entender melhor como o buraco negro atrai e ejetará matéria", explicou Angelo Ricarte, co-líder do projeto e bolseiro da Iniciativa de Buracos Negros de Harvard.

No entanto, capturar imagens de buracos negros em luz polarizada não é tarefa fácil, especialmente no caso de Sgr A, que apresenta variações rápidas e não fica "parado" o suficiente para tirar uma fotografia. Para capturar imagens de Sgr A, foi necessário usar ferramentas ainda mais sofisticadas do que as usadas para fotografar M87, que é muito mais estável. "Foi difícil obter a imagem de Sgr A em luz não polarizada, porque o buraco negro se move muito rápido. A primeira imagem foi uma média de várias imagens, então ficamos aliviados que conseguimos fazer a imagem polarizada", explicou Geoffrey Bower.

Mariafelicia De Laurentis, cientista adjunta do Projeto EHT, acrescentou: "Agora temos dois buracos negros com massas e galáxias diferentes. Precisamos entender o que eles têm em comum e o que os torna diferentes. Ambos têm campos magnéticos fortes, o que pode ser uma característica universal dos buracos negros. No entanto, embora tenhamos visto jatos claros em M87, ainda não encontramos um jato em Sgr A."

Para observar Sgr A, a colaboração internacional usou oito telescópios em todo o mundo, criando um "telescópio virtual" do tamanho da Terra, o EHT (Event Horizon Telescope). O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, foi um dos principais telescópios envolvidos nas observações.

"ALMA desempenhou um papel fundamental nas observações de Sgr A devido ao seu tamanho e poder de resolução", disse María Díaz Trigo, astrónoma do ALMA e do ESO. "Agora estamos a planear um upgrade para tornar ALMA ainda mais sensível, o que será crucial para as futuras observações de Sgr A e outros buracos negros."

À medida que mais telescópios são adicionados e as observações ficam mais detalhadas, o EHT será capaz de produzir imagens ainda melhores. As expansões futuras permitirão até mesmo fazer filmes de Sgr A, podendo revelar um jato oculto e permitir observações mais detalhadas de outros buracos negros.

Informações adicionais:
Este trabalho foi descrito em dois artigos científicos publicados na The Astrophysical Journal Letters: "First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring" (doi:10.3847/2041-8213/ad2df0) e "First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII. Physical Interpretation of the Polarized Ring" (doi:10.3847/2041-8213/ad2df1).