Rejeição cósmica

A noção de que objetos podem escapar da atração gravitacional é importante na exploração do espaço

Pobre SDSS J090745.0+24507. A uma incrível velocidade de três milhões de quilômetros por hora, essa pobre estrela já está muito longe do seu berçário, a Via Láctea. Ela foi catapultada de nossa galáxia por um gigante furioso, o buraco negro que reina em seu centro, um monstro com uma massa equivalente a quatro milhões de sóis.

Atualmente, a estrela rejeitada está a uma distância aproximada de 200 mil anos-luz do centro galáctico, bem mais distante do que o Sol, que fica a 30 mil anos-luz do centro. Ainda bem. Caso contrário, poderíamos ter um fim parecido. Ou, pior ainda, poderíamos ser sugados para as entranhas do monstro faminto.

Descoberta em 2005, essa foi a primeira "estrela hiperveloz", tipo de objeto que atinge velocidades tão altas que é capaz de escapar da atração gravitacional da galáxia e ser lançado no espaço sideral. A noção de que objetos podem escapar da atração gravitacional é extremamente importante na exploração do espaço.

Por exemplo, para que um foguete escape da Terra, precisa atingir uma velocidade aproximada de 11 quilômetros por segundo, um pouco menos do que 40 mil quilômetros por hora. (Na prática, como a propulsão continua quando o foguete está voando e a atração gravitacional diminui com a altitude, a velocidade é menor.) No caso da estrela, como ela não tem um motor, o mecanismo de propulsão deve ser diferente. É o próprio buraco negro que fornece a energia para o escape da estrela.

Modelos que visam explicar o mecanismo de expulsão das estrelas hipervelozes usam uma propriedade conhecida como catapulta ou estilingue gravitacional.

Quando um satélite se aproxima de um planeta, ele sofre uma aceleração, como uma pedra que cai no chão. À medida que o satélite vai se aproximando e o planeta continua em sua órbita em torno do Sol, o satélite pode ganhar velocidade e ser lançado adiante, como se tivesse ganho um empurrão. Um efeito parecido ocorre se você está num carrossel que gira rápido e de repente larga dele. Ou se está patinando no gelo de mãos dadas com alguém, girando alegremente até que sua companheira cai e você continua, lançado para longe.

Esse efeito foi usado para lançar a sonda espacial Pionneer-10 para fora do Sistema Solar. No caso, o planeta que deu o empurrão foi Júpiter, acelerando a sonda de 9,8 km/s até 22,4 km/s. Esse truque é usado comumente em voos espaciais.

No caso das estrelas hipervelozes, o modelo aceito atualmente considera que seja um par de estrelas que se aproxime do buraco negro. Essas estrelas binárias são muito comuns, de fato muito mais comuns do que estrelas solitárias como o Sol. Ao chegarem cada vez mais perto, uma das estrelas é tragada pelo buraco negro enquanto a outra é acelerada com tremenda violência para fora do plano da galáxia. O efeito é dramático. Estrelas na galáxia costumam viajar a uma velocidade média de 100 quilômetros por segundo. O adjetivo hiperveloz é bem dado.

Hoje já são dezenas delas, todas ejetadas do centro da Via Láctea. A descoberta oferece mais uma confirmação da existência do buraco negro no centro da nossa galáxia. Oferece também um mapa da gravidade em torno da galáxia, especialmente da matéria escura, matéria que não produz a própria luz e não é formada por átomos comuns.

A imagem de estrelas sendo ejetadas a velocidades de milhões de quilômetros por hora nos dá uma noção da incrível violência dos processos que ocorrem no centro da galáxia. Certamente, o centro da Via Láctea é um lugar para observarmos bem de longe.