Órbita de estrela ajuda a investigar buraco negro no centro da Via Láctea

Estudo realizado por pesquisadores da USP analisou o movimento de uma estrela que passa perto do objeto supermassivo e comparou seis modelos teóricos para tentar entender sua estrutura

A sombra do buraco negro Sgr A*, existente no centro da Via Láctea - (crédito: EHT Collaboration)

No centro da Via láctea habita um objeto gravitacional com cerca de 4 milhões de vezes a massa do nosso Sol, conhecido como Sagittarius A* (Sgr A*). Embora a comunidade científica concorde que se trata de um buraco negro supermassivo, um novo estudo conduzido por pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) revela que os dados atuais ainda não conseguem confirmar com certeza absoluta a verdadeira estrutura desse gigante cósmico. 

Publicado na revista científica Physics of the Dark Universe, o trabalho analisou mais de duas décadas de dados sobre a trajetória da S2, uma estrela que passa periodicamente muito perto da Sgr A*.O estudo comparou seis modelos teóricos que explicam como pode ser a estrutura de um buraco negro. Os resultados, no entanto, ainda não permitem determinar qual deles representa o objeto localizado no centro da nossa galáxia.

A pesquisa utilizou observações feitas pelo Very Large Telescope (VLT), conjunto de quatro grandes telescópios instalados no deserto do Atacama, no Chile. Os cientistas acompanharam a posição e a velocidade da estrela S2, que completa uma volta ao redor do Sagittarius A* aproximadamente a cada 16 anos.

Em alguns momentos de sua trajetória, a estrela passa relativamente perto do buraco negro e sofre os efeitos de sua intensa força gravitacional. Em 2018, durante sua maior aproximação, a S2 chegou a cerca de 120 vezes a distância entre a Terra e o Sol e atingiu uma velocidade equivalente a 2,7% da velocidade da luz.

Essas condições permitem observar pequenas alterações no movimento da estrela, provocadas pela gravidade do objeto central. A partir dessas informações, os pesquisadores conseguem testar diferentes explicações sobre como o espaço e o tempo se comportam nas proximidades do buraco negro.

Modelo da trajetoria da estrela S2 (foto: ESO/M. Kornmesser)

Diferentes possibilidades

Um buraco negro é um objeto com uma força gravitacional tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar depois de ultrapassar determinado limite, chamado de horizonte de eventos. Pela explicação mais tradicional da física, ele também possui uma região central conhecida como singularidade, onde a matéria estaria concentrada em um espaço extremamente pequeno.

No entanto, existem outras teorias que apresentam possibilidades diferentes para a estrutura desses objetos. Alguns modelos, por exemplo, consideram que um buraco negro pode existir sem essa singularidade central. Outros admitem até mesmo estruturas semelhantes aos chamados buracos de minhoca, hipóteses teóricas que poderiam conectar regiões diferentes do espaço.

Para investigar essas possibilidades, os cientistas compararam seis modelos. Três deles apresentaram resultados praticamente iguais quando confrontados com as observações da estrela S2. Os outros três tiveram resultados um pouco menos favoráveis, mas também continuaram compatíveis com os dados disponíveis.

Isso significa que, até o momento, não foi possível identificar com segurança qual modelo descreve o Sagittarius A*. Os pesquisadores destacam que as diferenças entre algumas das teorias são muito pequenas e exigem instrumentos ainda mais precisos para serem identificadas.

A pesquisa também ajuda a explicar por que a imagem já conhecida do buraco negro no centro da Via Láctea não é suficiente para esclarecer completamente sua estrutura. A fotografia, divulgada em 2022 pelo projeto internacional Event Horizon Telescope, mostra uma região escura cercada por um anel luminoso.

Essa imagem é uma forte evidência da existência de um buraco negro, mas não comprova diretamente a presença do horizonte de eventos. Isso porque outras estruturas teóricas também poderiam produzir uma aparência semelhante ao desviar a luz ao seu redor.

Por isso, acompanhar o movimento de estrelas próximas é uma forma complementar de estudar o objeto. Enquanto a imagem registra o comportamento da luz nas proximidades do centro galáctico, a trajetória da S2 permite observar como um corpo é afetado pela gravidade nessa região.

Os cientistas esperam que novas observações, feitas com telescópios mais precisos e durante períodos maiores, ajudem a diferenciar os modelos. O acompanhamento de outras estrelas que passem ainda mais perto do Sagittarius A* também poderá contribuir para os estudos.

 

Por Giovanna Rodrigues

postado em 09/11/2026 11:37