“Engarrafamentos” de buraco negro descobertos em centros galácticos, revela estudo internacional

Um estudo internacional, liderado por investigadores da Universidade Monash, revelou informações cruciais sobre a dinâmica dos buracos negros em discos massivos nos centros das galáxias.

Impressão artística que mostra um buraco negro supermassivo rodeado por um disco de acreção que contém buracos negros mais pequenos situados numa "armadilha de migração". Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Publicado nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society ( MNRAS ), o estudo mostra os intrincados processos que governam quando e onde os buracos negros abrandam e interagem entre si, levando potencialmente a fusões.

As descobertas do estudo lançam luz sobre as emissões de ondas gravitacionais (GW) resultantes da fusão de buracos negros, eventos detectáveis ​​por instrumentos como o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO).

Quando dois buracos negros se aproximam demais, eles perturbam o próprio espaço-tempo, emitindo ondas gravitacionais antes de eventualmente se fundirem em um só.

A investigação centrou-se nos centros das galáxias, onde os buracos negros podem fundir-se múltiplas vezes devido à enorme atração gravitacional do buraco negro supermassivo no núcleo.

Além disso, a presença de um disco de acreção massivo de gás contribui para o brilho dessas galáxias, classificando-as como Núcleos Galácticos Ativos (AGN).

A interação entre buracos negros menores e o gás circundante faz com que eles migrem dentro do disco, acumulando-se em regiões conhecidas como armadilhas de migração. Estas armadilhas aumentam a probabilidade de encontros próximos entre buracos negros, levando potencialmente a fusões.

Evgeni Grishin, pesquisador de pós-doutorado da Escola de Física e Astronomia da Universidade Monash, que liderou o estudo junto com pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém, comparou o fenômeno a um cruzamento movimentado sem semáforos funcionando.

“Analisamos quantos e onde teríamos esses cruzamentos movimentados”, disse o Dr. Grishin.

“Os efeitos térmicos desempenham um papel crucial neste processo, influenciando a localização e a estabilidade das armadilhas de migração, disse o Dr. Grishin. Uma implicação é que não vemos armadilhas de migração ocorrendo em galáxias ativas com grande luminosidade."

As descobertas do estudo avançam a nossa compreensão das fusões de buracos negros e também têm implicações mais amplas para a astronomia de ondas gravitacionais, astrofísica de alta energia, evolução de galáxias e feedback de AGN.

“Apesar destas descobertas significativas, muito sobre a física dos buracos negros e dos seus ambientes circundantes permanece desconhecido”, disse o Dr. 

“Estamos entusiasmados com os resultados e agora estamos um passo mais perto de descobrir onde e como os buracos negros se fundem nos núcleos galácticos”, disse o Dr. Grishin.

"O futuro da astronomia de ondas gravitacionais e da pesquisa de núcleos galácticos ativos é excepcionalmente promissor."

Fonte: monash.edu