De acordo com um recente estudo publicado na revista Nature e divulgado pela Science Alert, o buraco negro no centro da Via Láctea está girando incrivelmente rápido. Isto porque, para tudo o que gira, existe uma taxa máxima na qual o objeto pode girar. E, segundo os astrônomos, o buraco negro em nossa galáxia está girando quase em sua velocidade máxima.
Para objetos como a Terra, a taxa máxima de rotação é definida pela gravidade em sua superfície. O peso que sentimos quando estamos na Terra não se deve apenas à atração gravitacional da Terra.
A gravidade nos puxa para o centro do nosso mundo, mas a rotação da Terra também tende a nos afastar da Terra. Esta força "centrífuga" é pequena, mas significa que o seu peso na altura da linha do equador é apenas ligeiramente menor do que no Polo Norte ou Sul.
Com o nosso dia é de 24 horas, a diferença de peso entre o equador e o polo é de apenas 0,3%. Mas em um dia de dez horas, como o de Saturno, isso significa que a diferença é de 19%. Uma diferença tão significativa que faz Saturno se curvar um pouco para fora em seu equador.
Para buracos negros, no entanto, as coisas são um pouco diferentes. Os buracos negros não são objetos com superfície física. Eles não são feitos de material que possa vir a se desfazer. Mas eles ainda têm uma taxa máxima de rotação.
Os buracos negros são definidos pela sua tremenda gravidade, que distorce o espaço e o tempo ao seu redor. O horizonte de eventos do buraco negro marca o ponto sem retorno para objetos próximos, mas não é uma superfície física.
A rotação de um buraco negro também não é definida pela rotação da massa física, mas sim pela torção do espaço-tempo em torno do buraco negro. Quando objetos como a Terra giram, eles torcem levemente o espaço em torno de si. É um efeito conhecido como "arrastar quadros".
A rotação de um buraco negro é definida por este efeito de arrastar quadros. Os buracos negros giram sem a rotação física da matéria, apenas uma estrutura distorcida do espaço-tempo. Isto significa que existe um limite superior para este giro devido às propriedades inerentes do espaço e do tempo.
Nas equações da relatividade geral de Einstein, o spin de um buraco negro é medido por uma quantidade conhecida como "a", onde "a" deve estar entre zero e um. Se um buraco negro não gira, então a=0, e se estiver em rotação máxima, então a=1.
Isto nos leva ao novo estudo sobre a rotação do buraco negro supermassivo na nossa galáxia. A equipe analisou observações de rádio e raios X do buraco negro para estimar a sua rotação.
Os pesquisadores construíram uma câmera supercondutora com 400.000 pixels, que é tão sensível que pode detectar fótons únicos. Ela é composta por uma grade de fios supercondutores sem resistência até que um fóton atinja um ou mais fios. Isso desliga a supercondutividade da rede, enviando um sinal. Ao combinar as localizações e intensidades dos sinais, a câmera gera uma imagem.
Devido ao arrastamento do espaço-tempo perto do buraco negro, os espectros de luz do material próximo a ele são distorcidos. Ao observar a intensidade da luz em vários comprimentos de onda com a ajuda do equipamento, a equipe conseguiu estimar a quantidade de giros realizados pelo objeto celeste.
O que eles descobriram foi que o valor "a" do nosso buraco negro está entre 0,84 e 0,96, o que significa que ele está girando incrivelmente rápido, em uma faixa superior à rotação estimada, ou seja, ele estaria girando quase na taxa máxima — um parâmetro de rotação maior que o do buraco negro de M87, onde a velocidade é estimada entre 0,89 e 0,91.