26 de junho de 2018

O que há no Centro de Buracos Negros?


Produzido a partir da implosão de estrelas massivas, buracos negros são poços no tecido do espaço-tempo tão profundos que nada, nem mesmo a luz, pode escapar deles. No centro de um buraco negro está o que os físicos chamam de "singularidade", ou um ponto em que quantidades extremamente grandes de matéria são esmagadas em uma quantidade infinitamente pequena de espaço.  

Do ponto de vista teórico, a singularidade é algo que se torna algo infinitamente grande", disse a física Sabine Hossenfelder, do Instituto Nórdico de Física Teórica. Tecnicamente, esse "algo" é a curvatura do espaço, ou a gravidade aumentada que os cientistas observaram na presença de massas muito grandes, como planetas e estrelas.

Similar a como uma folha de borracha esticada mergulha ao redor de uma bola de boliche, objetos maciços podem fazer com que o espaço-tempo se curve ao redor deles. E quanto mais massivo for o objeto, mais íngreme será a curvatura. Primeiro teorizado por Einstein, em nenhum outro lugar esse efeito é mais extremo do que para um buraco negro, cujo centro representa uma curva infinitamente curva . Como um buraco sem fundo em um lençol de borracha, a força se torna infinitamente maior à medida que os objetos viajam mais e mais dentro do buraco.

Em torno da singularidade, partículas e materiais são comprimidos. À medida que a matéria entra em colapso em um buraco negro, sua densidade torna-se infinitamente grande porque ela deve se encaixar em um ponto que, de acordo com as equações, é tão pequeno que não tem dimensões.  Alguns cientistas debateram se as equações teóricas que descrevem buracos negros estão corretas - ou seja, se elas realmente existem.

Ninguém pode ter certeza de que sua singularidade não descreve uma realidade física, disse Hossfelder aos Pequenos Mistérios da Vida. Mas a maioria dos físicos diria que a singularidade, teorizada pelas equações, não existe realmente. Se a singularidade fosse "realmente real", então significaria que "a densidade de energia era infinitamente grande em um ponto", exatamente o centro do buraco negro, disse ela.

No entanto, ninguém pode ter certeza, porque não existe uma teoria quântica completa da gravidade, e o interior dos buracos negros é impossível de ser observado.
Fonte: https://www.space.com

"Pepitas Vermelhas" São ouro galáctico para os Astrónomos


Um novo estudo com o Observatório de raios - X Chandra da NASA indica que os buracos negros " esmagaram " a formação das estrelas nessas galáxias e podem ter usado parte do seu combustível estelar para crescer até proporções invulgarmente massivas. Estas pepitas vermelhas ilesas representam uma oportunidade única para estudar como as galáxias, e o buraco negro supermassivo nos centros, se comportam ao longo de milhares de milhões de anos de isolamento. Pela primeira vez, o Chandra foi usado para estudar o gás quente em duas destas pepitas vermelhas isoladas, MRK 1216 e PGC 032873.

 O gás quente emissor de raios - X contém a impressão da atividade gerada pelos buracos negros supermassivos em cada uma das duas galáxias. " Estas galáxias existem há 13 mil milhões de anos sem nunca terem interagido com outras do seu tipo, " comenta Norbert Werner do Grupo Lendület de Investigação de Astrofísica e do Universo Quente da Universidade MTA - Eötvös em Budapeste, Hungria, que liderou o estudo. Os astrónomos sabem há muito que o material que cai em direção a um buraco negro pode ser redirecionado para fora a altas velocidades devido aos intensos campos gravitacionais e magnéticos.

 Estes jatos velozes podem desligar a formação estelar. Isto acontece porque as explosões da vizinhança do buraco negro fornecem uma poderosa fonte de calor, impedindo que o gás interestelar quente da galáxia arrefeça o suficiente para permitir que um grande número de estrelas se forme.

A temperatura do gás quente é maior no centro da galáxia MRK 1216 em comparação com os seus arredores, mostrando os efeitos do aquecimento recente pelo buraco negro. Finalmente, a emissão de raios - X da vizinhança do buraco negro é cerca de cem milhões de vezes menor do que o limite teórico de quão rápido um buraco negro pode crescer - chamado " limite de Eddington " - onde a pressão externa da radiação é balançada pela atração da gravidade para o interior. Os autores sugerem que grande parte da massa do buraco negro pode ter - se acumulado a partir do gás quente que envolve ambas as galáxias.

Os buracos negros de MRK 1216 e PGC 032873 estão entre os mais massivos conhecidos, com massas estimadas em aproximadamente 5 mil milhões de vezes a massa do Sol, com base em observações óticas das velocidades das estrelas perto dos centros das galáxias. Além do mais, estima - se que a massa do buraco negro de MRK 1216 e possivelmente a do de PGC 032873 correspondam a uma baixa percentagem das massas combinadas de todas as estrelas nas regiões centrais das galáxias, enquanto na maioria das galáxias, a proporção é cerca de dez vezes mais pequena.

 " Aparentemente, deixados à sua própria sorte, os buracos negros podem agir como ' bullies ', " diz a coautora Kiran Lakhchaura, também da Universidade MTA - Eötvös. Em adição, o gás quente dentro e em redor de PGC 032873 é cerca de dez vezes mais fraco do que o gás quente em redor de MRK 1216. Dado que ambas as galáxias parecem ter evoluído isoladamente ao longo dos últimos 13 mil milhões de anos, esta diferença pode ter surgido no passado a partir de explosões mais ferozes do buraco negro de PGC 032873, que dissipou a maior parte.
Fonte: Astronomia OnLine

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