Buraco negro no coração da Via Láctea ainda guarda mistérios, e uma estrela pode ajudar a investigá-los

Uma estrela localizada nas proximidades do centro da Via Láctea está ajudando pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) a investigar a natureza de Sagittarius A*, o buraco negro supermassivo situado no coração da nossa galáxia. O estudo, divulgado pela Agência FAPESP na segunda-feira, 9 de novembro de 2026, analisou o movimento da estrela S2 para comparar seis modelos teóricos que procuram descrever o comportamento da gravidade nessa região do Universo.

A pesquisa, publicada na revista científica Physics of the Dark Universe, contou com a participação de cientistas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG-USP). Os resultados mostram que diferentes modelos matemáticos ainda conseguem explicar as observações disponíveis, sem que seja possível determinar definitivamente qual descrição representa melhor o objeto estudado.

Sagittarius A* possui aproximadamente 4 milhões de vezes a massa do Sol. Embora o próprio buraco negro não emita luz, sua enorme influência gravitacional pode ser observada no movimento das estrelas que orbitam ao seu redor.

É justamente esse comportamento que permite aos cientistas investigar características de um objeto que não pode ser observado diretamente da mesma maneira que uma estrela ou um planeta.

Como uma estrela pode revelar informações sobre um buraco negro?

A estrela S2 completa uma volta ao redor de Sagittarius A* em aproximadamente 16 anos. Sua órbita é alongada, fazendo com que ela se aproxime bastante do buraco negro em determinados momentos e se afaste em outros.

Durante sua passagem mais próxima, a estrela atinge uma velocidade equivalente a quase 3% da velocidade da luz.

Para compreender a importância desse movimento, basta imaginar um objeto invisível exercendo uma força sobre algo que conseguimos enxergar. Ao acompanhar a trajetória desse corpo visível, é possível obter informações sobre a influência exercida pelo objeto oculto.

No caso da S2, os pesquisadores observam sua posição e velocidade ao longo dos anos e comparam os resultados com previsões matemáticas sobre o comportamento da gravidade.

A estrela também apresenta um fenômeno conhecido como precessão orbital. Isso significa que sua trajetória não forma exatamente a mesma elipse a cada volta. A orientação da órbita muda gradualmente, produzindo um desenho semelhante a uma roseta, comportamento previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein.

Seis modelos foram colocados à prova

Para realizar a investigação, os cientistas utilizaram 145 medições da posição da estrela, registradas entre 1992 e 2016, além de 44 medições de velocidade radial obtidas entre 2003 e 2016.

A velocidade radial indica se um objeto está se aproximando ou se afastando do observador.

Com essas informações, foram analisadas seis descrições matemáticas do espaço-tempo, conhecidas como modelos de Schwarzschild, Reissner-Nordström, Bardeen, Hayward, Simpson-Visser e Janis-Newman-Winicour.

A pesquisa também considerou informações obtidas pelo Event Horizon Telescope, projeto internacional responsável pela primeira imagem de Sagittarius A*, apresentada em maio de 2022.

Os modelos de Schwarzschild, Reissner-Nordström e Bardeen apresentaram resultados estatisticamente indistinguíveis diante das observações utilizadas. Os demais tiveram desempenho menos favorável, mas permaneceram compatíveis com os dados, segundo a divulgação da FAPESP.

Isso significa que as medições atuais ainda não são suficientes para diferenciar completamente algumas das explicações teóricas analisadas.

O buraco negro já foi fotografado. O que falta descobrir?

Em 2022, cientistas divulgaram a primeira imagem de Sagittarius A*, mostrando uma região central escura cercada por material luminoso. A observação forneceu uma importante evidência visual da existência do buraco negro no centro da Via Láctea.

Entretanto, obter uma imagem não significa conhecer todos os detalhes de sua estrutura e do comportamento da gravidade em suas proximidades.

Diferentes modelos teóricos podem produzir imagens semelhantes, mas apresentar pequenas diferenças nas trajetórias das estrelas ao redor. Por isso, acompanhar a S2 durante vários anos oferece uma maneira complementar de investigar essas possibilidades.

Os pesquisadores destacam que novas observações, com instrumentos cada vez mais precisos, poderão ajudar a distinguir os modelos.

O estudo também possui limitações, como a utilização de descrições matemáticas que não incorporam a rotação do objeto central.

Entre os pesquisadores vinculados ao IAG-USP estão Parth Bambhaniya, Giovani H. Vicentin e Elisabete de Gouveia Dal Pino. O trabalho recebeu apoio da FAPESP e contou com colaboradores de outras instituições.

A pesquisa não questiona a existência de Sagittarius A* como buraco negro nem representa uma refutação da relatividade geral. Seu objetivo é aprofundar a compreensão sobre as características gravitacionais de uma das regiões mais extremas da nossa galáxia.