Clique Ciência: Galáxias serão devoradas por buracos negros?

Observações levam os cientistas a acreditar que existe mesmo um buraco negro no centro de cada uma das galáxias do Universo e que eles costumam ser bastante massivos. Há buracos negros em outras regiões das galáxias também, só que os centrais têm muito mais massa - alguns são equivalentes a bilhões de estrelas juntas.

E, sim, isso quer dizer que as galáxias serão engolidas pelos seus próprios buracos negros. Só que o processo é extremamente lento. Mesmo "esfomeados", os buracos negros não saem por aí engolindo estrelas, planetas e tudo o mais que encontram pela frente. Eles ficam "quietos" por muito tempo sem mexer com os objetos próximos que o orbitam. Somente se eles chegarem muito próximos é que serão capturados pelo campo gravitacional.

Para entender como funciona o buraco negro no centro das galáxias, vamos tomar como exemplo a Via Láctea, a mais fácil de ser estudada, já que vivemos dentro dela.

O buraco negro supermassivo que existe no centro da nossa galáxia é envolto por uma "bola" formada por bilhões de estrelas, o chamado bojo estelar. Ao redor dele, há um disco achatado de estrelas que gira no centro. Nesse disco, vemos uma espiral onde se concentram nuvens de gás onde são formadas novas estrelas. A Terra está em um dos braços dessa espiral, bem longe do buraco negro central.

Refeição a cada dez mil anos

Apesar de estar no meio de um banquete estelar, há algo que impede o buraco de sair devorando as estrelas do bojo. O bloqueio tem a ver com a física, e é uma coisa tão básica que a gente aprende no ensino fundamental: a gravidade.

Se um corpo celeste é capturado pelo campo gravitacional do buraco negro, não tem jeito, o corpo será puxado com tanta violência que vai perder a forma e a luz - e o que restar da sua matéria vai se integrar à massa do buraco. Só que o campo gravitacional do comilão tem um limite, que os cientistas chamam de raio de maré. 

Suponhamos que uma nave espacial chegue bem perto do buraco. Ela seria atraída por ele, mas tem velocidade suficiente para escapar dessa enrascada. Se a espaçonave ultrapassar o raio de maré, não haverá velocidade que vai ajudar o piloto a escapar, e eles seriam destruídos. Neste raio de ação, a gravidade do buraco negro é maior do que força que mantém a nave "unida", na sua forma original.

A boa notícia é que, para ser engolido pelo buraco, o piloto teria de chegar bem perto. A influência gravitacional do buraco tem um raio muito pequeno se comparada à influência do bojo estelar que o envolve. Esse bojo tem tantas estrelas que é o responsável pela forma da Via Láctea. E é o bojo - e não o buraco negro - que mantém a galáxia coesa, e as estrelas e as nuvens de gás que vemos nos braços espirais orbitando no disco. 

Não há estrelas dando sopa dentro do raio de maré do buraco negro. Afinal, ele já engoliu o que conseguiu alcançar. As estrelas do bojo se movimentam seguindo órbitas próprias. Estima-se que a cada 10 mil anos, uma estrela sofra uma perturbação em sua órbita e se aproxime do raio de maré do buraco. Aí não tem escapatória: ele engole mesmo.

A cada vez que ele devora uma estrela, seu potencial gravitacional aumenta. Como isso acontece a cada dez mil anos, ele vai demorar uns trilhões de anos para comer somente as estrelas do bojo. Para devorar a galáxia inteira, só daqui a uns quatrilhões de anos.

Buraco negro em atividade

Para os astrônomos, é difícil observar um buraco negro. Como ele não deixa escapar nem a luz, é impossível observá-lo com ajuda de telescópios ópticos. O jeito é estudar raios-x e ultravioleta emitidos por objetos quando eles estão sendo engolidos pelo buraco.

Cientistas descobriram agora em julho que o buraco do centro da Via Láctea começou a engolir uma nuvem de gás que se aproximou do seu raio de maré. Telescópios de raio-x e ultravioleta estão apontados para lá, esperando pelo fim da refeição do monstro. Apesar de não conseguirmos vê-lo, já foi publicada uma imagem ilustrativa do banquete espacial. 

Consultoria: Thaisa Storchi Bergmann, chefe do Grupo de Pesquisa em Astrofísica do Instituto de Física da UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul), é uma pesquisadora que estuda buracos negros no centro das galáxias