Os cientistas não têm nenhuma evidência sobre as verdadeiras condições do Inferno, talvez porque ninguém jamais tenha retornado para contar a história. O Inferno tem sido imaginado como um lugar extremamente desconfortável, quente e hostil às formas corpóreas da vida humana.
Mas, graças a um enorme levantamento astronômico de todo o céu, descobrimos agora o que pode ser o lugar mais infernal do Universo.
Em um novo artigo na revista Nature Astronomy, descrevemos um buraco negro cercado pelo maior e mais brilhante disco de matéria já descoberto. O objeto, chamado J0529-4351, é, portanto, também o objeto mais brilhante encontrado até agora no Universo.
Buracos negros supermaciços
Os astrônomos já encontraram cerca de um milhão de buracos negros supermaciços de crescimento rápido em todo o Universo, do tipo dos que ficam no centro das galáxias e têm a massas de milhões ou bilhões de vezes a do Sol.
Para crescer rapidamente, estes buracos negros puxam estrelas e nuvens de gás de suas órbitas estáveis e as arrastam para um anel de material em órbita chamado “disco de acreção”. Uma vez lá, muito pouco material escapa; o disco é um mero padrão de retenção para o material que logo será devorado pelo buraco negro.
O disco é aquecido por atrito à medida que o material nele contido colide entre si. Se juntar material suficiente, o brilho do calor fica tão intenso que ofusca milhares de galáxias e torna o frenesi de alimentação do buraco negro visível para nós na Terra, a mais de 12 bilhões de anos-luz de distância.
O buraco negro de crescimento mais rápido do Universo
O disco de acreção do J0529-4351 emite uma luz que é 500 trilhões de vezes mais intensa do que a do nosso Sol. Essa quantidade impressionante de energia só pode ser liberada se o buraco negro consumir cerca de um Sol de material todos os dias.
Ele também já deve ter uma grande massa. Nossos dados indicam que o J0529-4351 tem de 15 a 20 bilhões de vezes a massa do nosso Sol.
Não é preciso ter medo de tais buracos negros. A luz desse monstro levou mais de 12 bilhões de anos para chegar até nós, o que significa que ele teria parado de crescer há muito tempo.
No Universo próximo, vemos que, atualmente, os buracos negros supermaciços são, em sua maioria, gigantes adormecidos.
Buracos negros perdendo o controle
A era do frenesi de alimentação dos buracos negros acabou porque o gás que flutua nas galáxias foi, em sua maior parte, transformado em estrelas. E, depois de bilhões de anos, as estrelas se organizaram em padrões ordenados: elas estão, em sua maioria, em órbitas longas e perfeitas ao redor dos buracos negros que ficam nos núcleos de suas galáxias.
Mesmo que uma estrela mergulhasse repentinamente em direção ao buraco negro, ela provavelmente realizaria uma manobra de estilingue e escaparia novamente em uma direção diferente.
Sondas espaciais usam manobras de estilingue gravitacional como essa para obter um impulso de Júpiter e chegar a partes do Sistema Solar de difícil acesso. Mas imagine se o espaço estivesse mais lotado e nossa sonda se deparasse com uma que estivesse vindo na direção oposta: as duas se chocariam e explodiriam em uma nuvem de detritos que cairia rapidamente na atmosfera de Júpiter.
Essas colisões entre estrelas eram comuns na desordem do Universo jovem, e os buracos negros foram os primeiros beneficiários do caos.
Discos de acreção, uma zona proibida
Os discos de acreção são portais para um lugar de onde nada retorna, mas também são profundamente hostis à vida em si. Eles são como células de tempestade gigantes, cujas nuvens brilham a temperaturas que chegam a várias dezenas de milhares de graus Celsius.
As nuvens estão se movendo cada vez mais rápido à medida que se aproximam do buraco negro, e as velocidades podem chegar a 100 mil quilômetros por segundo. Em um segundo, elas se movem tão longe quanto a Terra se move em uma hora.
O disco em torno de J0529-4351 tem sete anos-luz de diâmetro. Isso é uma vez e meia a distância do Sol até sua estrela vizinha mais próxima, Alfa Centauri.
Por que só agora?
Se essa é a coisa mais brilhante do Universo, por que só foi detectada agora? Em resumo, porque o Universo está cheio de buracos negros brilhantes.
Telescópios ao redor do mundo produzem tantos dados que os astrônomos usam ferramentas sofisticadas de aprendizado de máquina para analisar todos eles. O aprendizado de máquina, por sua natureza, tende a encontrar coisas que são semelhantes às que já foram encontradas antes.
Isso faz com que o aprendizado de máquina seja excelente para encontrar discos de acreção comuns ao redor de buracos negros - cerca de um milhão foram detectados até o momento -, mas não tão bom para detectar exceções raras como o J0529-4351. Em 2015, uma equipe chinesa quase não detectou um buraco negro de crescimento notavelmente rápido escolhido por um algoritmo porque parecia muito extremo para ser real.
Em nosso trabalho recente, nosso objetivo era encontrar todos os objetos mais extremos, os buracos negros mais luminosos e de crescimento mais rápido. Por isso, evitamos usar ferramentas de aprendizado de máquina que fossem orientadas por muito conhecimento prévio. Em vez disso, usamos métodos mais antiquados para pesquisar novos dados que abrangiam todo o céu, com excelentes resultados.
Nosso trabalho também dependeu da atual parceria de 10 anos da Austrália com o Observatório Europeu do Sul (ESO), uma organização financiada por vários países europeus com uma enorme variedade de instalações astronômicas.