Existe um monstro de 4 milhões de massas solares no centro da nossa galáxia — e giramos em volta dele todos os dias

Toda vez que você olha para o céu noturno e vê a faixa esbranquiçada da Via Láctea cruzando o horizonte, você está olhando, de forma indireta, na direção de um dos objetos mais violentos e massivos que existem na nossa galáxia. Bem no centro dela, invisível a olho nu, existe um buraco negro supermassivo com aproximadamente 4 milhões de vezes a massa do Sol.

O nome dele é Sagitário A* (lê-se “Sagitário A estrela”). E o mais surpreendente não é só o tamanho monstruoso dele — é o fato de que, tecnicamente, toda a nossa galáxia, incluindo o Sol, a Terra e você lendo esse texto agora, está em órbita ao redor dele, completando uma volta a cada aproximadamente 230 milhões de anos.

Como um objeto invisível foi encontrado no meio de bilhões de estrelas

A descoberta de Sagitário A* é uma das histórias mais fascinantes da astronomia moderna, e rendeu, em 2020, o Prêmio Nobel de Física a dois dos cientistas envolvidos: Reinhard Genzel e Andrea Ghez.

O processo começou décadas antes, quando astrônomos notaram algo estranho ao observar o centro da galáxia com telescópios de infravermelho, capazes de enxergar através das enormes nuvens de poeira cósmica que normalmente bloqueiam a visão do centro galáctico em luz visível comum. Um grupo específico de estrelas, localizado numa região extremamente pequena do centro da galáxia, parecia estar orbitando algo — só que esse “algo” não emitia luz nenhuma, não aparecia em nenhuma imagem, e ainda assim exercia uma força gravitacional descomunal sobre essas estrelas próximas.

Ao longo de quase três décadas, entre o final dos anos 1990 e os anos 2010, equipes de astrônomos rastrearam meticulosamente o movimento dessas estrelas, especialmente uma chamada S2, que orbita esse objeto invisível a uma velocidade impressionante, completando uma órbita completa em pouco mais de 16 anos — um período curto o suficiente para ser observado quase por completo dentro da carreira profissional de um único cientista.

Ao calcular a velocidade orbital dessas estrelas e a geometria exata de suas trajetórias, os astrônomos conseguiram determinar, com precisão matemática, exatamente quanta massa estaria concentrada naquele ponto invisível — e o resultado só fazia sentido se houvesse ali um objeto extremamente compacto e extremamente massivo. Um buraco negro supermassivo.

Um tamanho difícil até de imaginar

Falar em “4 milhões de vezes a massa do Sol” é um número abstrato demais para realmente processar de forma intuitiva. Vale colocar em perspectiva.

O Sol já é, sozinho, responsável por mais de 99,8% de toda a massa do Sistema Solar inteiro — todos os planetas, luas, asteroides e cometas juntos somam menos de 0,2% da massa total. Agora imagine 4 milhões de objetos com a massa do Sol, todos comprimidos numa região com um diâmetro estimado em cerca de 44 milhões de quilômetros — uma distância que, para efeito de comparação, é menor do que a distância entre o Sol e Mercúrio, o planeta mais próximo dele.

Isso significa uma densidade de matéria completamente fora de qualquer escala compreensível pela experiência humana cotidiana — massa suficiente para formar milhões de estrelas, concentrada num volume de espaço comparativamente minúsculo em termos astronômicos.

E, apesar de todo esse tamanho monstruoso, Sagitário A* é considerado, dentro da categoria de buracos negros supermassivos, relativamente modesto. Existem outros buracos negros no centro de outras galáxias com massas de bilhões de vezes a massa do Sol — órdens de grandeza maiores que o nosso, o que dá uma ideia de quão variada é a escala desses objetos espalhados pelo universo.

Por que Sagitário A* é surpreendentemente “quieto”

Aqui está um detalhe que costuma surpreender bastante gente: apesar de ser um buraco negro supermassivo, Sagitário A* é relativamente pouco ativo, comparado a buracos negros supermassivos observados em outras galáxias.

Muitos buracos negros supermassivos, especialmente em galáxias mais jovens ou mais distantes, estão constantemente puxando grandes quantidades de gás e poeira, formando discos de acreção extremamente brilhantes e energéticos ao redor deles — estruturas tão luminosas que, em alguns casos, superam o brilho combinado de todas as estrelas da própria galáxia, formando o que os astrônomos chamam de núcleos galácticos ativos, ou quasares, quando o fenômeno é extremo o suficiente.

Sagitário A*, por outro lado, está relativamente “faminto” no momento atual — não há grandes quantidades de gás e poeira sendo ativamente puxadas para dentro dele agora, o que o torna significativamente menos brilhante e menos energético do que muitos outros buracos negros supermassivos observados pela astronomia. Isso, inclusive, foi parte do motivo pelo qual foi tão difícil fotografá-lo, mesmo com o Event Horizon Telescope, apesar de estar muito mais perto da Terra do que o buraco negro da galáxia M87, fotografado alguns anos antes.

Ainda assim, os astrônomos já detectaram ocasionalmente pequenas explosões de energia vindas da direção de Sagitário A*, sugerindo que, de vez em quando, pequenas quantidades de matéria — possivelmente restos de asteroides ou nuvens de gás que se aproximam demais — acabam sendo consumidas, gerando picos temporários e relativamente modestos de radiação.

O que aconteceria se Sagitário A* “acordasse”

Essa relativa tranquilidade atual de Sagitário A* não é garantida para sempre. Os astrônomos já observaram evidências geológicas e astronômicas indiretas sugerindo que, no passado, Sagitário A* pode ter passado por períodos de atividade muito mais intensa.

Existe, inclusive, uma estrutura observada por telescópios de raios gama chamada “Bolhas de Fermi” — duas estruturas gigantescas, simétricas, se estendendo por dezenas de milhares de anos-luz acima e abaixo do plano da nossa galáxia, que muitos astrônomos acreditam serem resquícios de um período de atividade muito mais intensa de Sagitário A*, ocorrido possivelmente há milhões de anos, quando ele estava consumindo matéria de forma muito mais voraz do que faz atualmente.

Se uma quantidade significativa de gás, poeira, ou mesmo uma estrela inteira, se aproximasse o suficiente de Sagitário A* no futuro, ele poderia, teoricamente, voltar a se tornar muito mais ativo e energético, gerando radiação intensa o suficiente para ser facilmente detectável, e possivelmente até visível, de telescópios na Terra — um evento que os astrônomos adorariam testemunhar diretamente, caso acontecesse dentro do período de observação da ciência moderna.

O buraco negro no centro é normal? Toda galáxia tem um?

Uma das descobertas mais importantes da astronomia das últimas décadas é que buracos negros supermassivos parecem existir no centro de praticamente todas as galáxias grandes já estudadas com detalhe suficiente — não é uma característica exclusiva ou peculiar da Via Láctea.

Isso levanta uma pergunta ainda sem resposta definitiva na cosmologia moderna: qual é a relação exata entre a formação de uma galáxia e a formação do buraco negro supermassivo em seu centro? Existem evidências observacionais sugerindo uma correlação bastante consistente entre a massa do buraco negro central e certas propriedades gerais da galáxia que o abriga, como o tamanho e a massa total do chamado “bojo” central da galáxia — a região mais densa e concentrada de estrelas próxima ao centro.

Alguns astrofísicos teóricos defendem que os buracos negros supermassivos podem ter tido um papel ativo na própria formação e evolução das galáxias que os abrigam, possivelmente regulando a taxa de formação de novas estrelas através da energia liberada durante períodos de atividade intensa. Outros defendem que a relação é mais uma consequência natural de ambos crescerem juntos ao longo do tempo, sem uma influência causal direta e definitiva de um sobre o outro. Essa é uma das áreas mais ativas de pesquisa em astrofísica atualmente, ainda longe de um consenso completo.

Giramos ao redor dele — mas isso nunca vai representar perigo direto

Vale deixar claro um ponto importante, para afastar qualquer preocupação desnecessária: apesar de todo o Sistema Solar orbitar Sagitário A*, a distância entre nós e ele é imensa — cerca de 27 mil anos-luz —, e essa órbita galáctica é extremamente estável, do mesmo jeito que a Terra orbita o Sol de forma estável há bilhões de anos.

Não existe nenhum cenário científico plausível em que Sagitário A* representaria qualquer risco físico direto para o Sistema Solar em qualquer escala de tempo relevante para a humanidade, ou mesmo para a existência futura do próprio Sol. A distância é simplesmente grande demais, e a órbita, estável demais, para que isso mude de forma significativa dentro de qualquer período de tempo que faça sentido considerar.

Uma nova forma de olhar para o céu noturno

Da próxima vez que você olhar para a faixa esbranquiçada da Via Láctea cruzando o céu numa noite sem poluição luminosa, vale lembrar que, entre as bilhões de estrelas que formam essa faixa de luz, existe um ponto invisível, silencioso, com massa equivalente a 4 milhões de sóis, ao redor do qual toda essa estrutura gigantesca — incluindo você, a Terra e tudo que já existiu na história humana — está lentamente girando, há bilhões de anos, e vai continuar girando por bilhões de anos ainda pela frente.

É um lembrete de escala, do tipo que a astronomia costuma entregar melhor do que qualquer outra ciência: o quão pequenos somos, e o quão gigantesco, silencioso e indiferente é o objeto que, sem que a maioria das pessoas jamais pare para pensar nisso, comanda o movimento de toda a galáxia que chamamos de casa.