713: Astrónomos registam os “batimentos cardíacos” de um buraco negro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTROFÍSICA

ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray)

Os buracos negros formam uma grande coroa antes de emitir jactos que perfuram esta estrutura em direcção ao Espaço interestelar, a velocidades muito próximas das da luz no vácuo.

Uma equipa de cientistas, liderada pelo astrofísico Mariano Méndez da Universidade de Groningen, nos Países Baixos, desenvolveu um gráfico dos “batimentos cardíacos” de um buraco negro, que mede o processo de absorção de material da coroa e de devolução desse material através de jactos expelidos.

“Parece lógico, mas há vinte anos que se debate se a coroa e o jacto são a mesma coisa”, explicou o astrofísico. “Agora vemos que eles surgem um após o outro e que o jacto segue a coroa.”

Os investigadores compilaram 15 anos de dados de vários telescópios. O Rossi X-ray Timing Explorer captou o buraco negro GRS 1915+105 aproximadamente de três em três dias e os astrónomos recolheram toda a radiação de raios-X de alta energia da coroa.

O buraco negro em causa faz parte de um sistema binário localizado a cerca de 36.000 anos-luz de distância do Sol. Como o buraco negro e a estrela estão muito próximos um do outro, este “rouba” material da estrela e forma um disco à sua volta.

O processo gera muita luz a partir do aquecimento do disco e do ambiente em torno do buraco negro. Uma das estruturas que produz luz é a coroa, entre a borda interior do disco de acreção e o horizonte do evento.

Segundo o Science Alert, trata-se de uma região de electrões quentes que se pensa serem alimentados pelo campo magnético do buraco negro. Este actua como uma espécie de sincrotrão para acelerar os electrões a energias tão elevadas que brilham em comprimentos de onda de raios-X.

Apesar das descobertas, há questões que continuam por responder. A radiação de raios-X que os telescópios recolheram da coroa, por exemplo, contém mais energia do que pode ser explicada apenas pela temperatura da coroa. Uma das teorias prováveis centra-se no campo magnético como fornecedor de energia extra.

Da mesma forma, o campo magnético e a energia que o acompanha poderiam explicar a formação dos jactos: se o campo magnético for caótico, a coroa aquece; se o campo magnético se tornar menos caótico, o material pode escapar através das linhas de campo num jacto.

A equipa suspeita de que este processo de canalização de energia para o jacto e para a coroa acontece em buracos negros super-massivos.

O artigo científico foi recentemente publicado na Nature Astronomy.

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12 Março, 2022