Astrônomos mapeiam o formato da coroa de um buraco negro pela primeira vez

Se você teve a sorte de observar um eclipse total, certamente se lembrará do halo de luz brilhante ao redor da Lua durante a totalidade. É conhecido como corona , e é a atmosfera externa difusa do Sol.

Ilustração de material girando em torno de um buraco negro destaca a corona, que brilha intensamente na luz de raios X. Crédito: NASA/Caltech-IPAC/Robert Hurt

Embora seja tão fino que o consideraríamos um vácuo na Terra, ele tem uma temperatura de milhões de graus, e é por isso que é visível durante um eclipse total. De acordo com nossa compreensão da dinâmica dos buracos negros, os buracos negros também devem ter uma corona. E, como a corona do Sol, geralmente é difícil de observar. Agora, um estudo no The Astrophysical Journal fez observações dessa região elusiva.

Para um buraco negro ativo, geralmente se pensa que há um toro em forma de donut de gás e poeira ao redor do buraco negro, no qual há um disco de acreção de material aquecido alinhado ao longo do plano rotacional do buraco negro. Fluindo das regiões polares do buraco negro estão jatos de gás ionizado acelerando para longe quase na velocidade da luz. Este modelo explicaria os vários tipos de núcleos galácticos ativos (AGNs) que observamos, já que a orientação do buraco negro em relação a nós muda a aparência do AGN .

De acordo com o modelo, a região mais interna do disco de acreção deve ser uma região superaquecida em densidade próxima ao vácuo, que flui para o buraco negro. É uma corona como a do Sol, mas em vez de milhões de graus, tem uma temperatura de bilhões de graus. Mas por ser tão difusa, sua luz é sobrepujada pela luz do disco de acreção.

Neste novo estudo, a equipe usou um truque semelhante à observação da coroa do Sol durante um eclipse total. A orientação de um buraco negro em relação a nós significa que, para alguns buracos negros, o toro de gás e poeira obscurece nossa visão da região do disco de acreção, enquanto para outros buracos negros podemos ver o disco diretamente.

Eles são conhecidos como buracos negros obscurecidos e não obscurecidos. Os buracos negros obscurecidos são semelhantes a um Sol eclipsado, já que a luz do disco de acreção é bloqueada da visão. Infelizmente, a coroa do buraco negro também. Mas a coroa é tão quente que emite raios X de energia extremamente alta. Esses raios X podem espalhar material no toro e refletir em nossa linha de visão. 

Usando dados do Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IPXE) da NASA, a equipe reuniu dados sobre uma dúzia de buracos negros obscurecidos, incluindo Cygnus X-1 e X-3 na Via Láctea, e LMG X-1 e X-3 na Grande Nuvem de Magalhães. Eles não só foram capazes de observar raios X dispersos das coronas desses buracos negros, como também foram capazes de detectar um padrão entre eles. Com base nos dados, a corona circunda o buraco negro em um disco semelhante ao disco de acreção, em vez de circundar o buraco negro em uma esfera semelhante à corona do Sol.

Pesquisas como essa ajudarão os astrônomos a refinar nossos modelos de buracos negros. Também nos ajudarão a entender melhor como os buracos negros consomem matéria e energizam os AGNs que observamos em galáxias distantes.

Fonte: universetoday.com