Buracos negros geram... piões cósmicos
Um balé cósmico acontece em torno de buracos negros, onde discos de matéria são formados sob o efeito de sua gravidade. Esses discos, chamados discos de acreção, produzem luz intensa e jatos de plasma.
Densidade (azul) e fator de
Lorentz (laranja) visualizados. À direita, distribuição de densidade perto do
buraco negro (círculo branco preenchido). Crédito: The Astrophysical Journal
(2024).
Um novo estudo revela que os
discos de acreção ultraluminosos também podem oscilar como um pião à medida que
o buraco negro gira. Esta descoberta levanta questões sobre a origem de certas
flutuações cósmicas observadas.
Liderada pela Universidade de
Tsukuba, a simulação hidrodinâmica permitiu modelar esta precessão para discos
ultraluminosos. Este fenómeno, nunca antes observado nesta escala, demonstra a
influência da rotação do buraco negro.
Esta oscilação poderia
influenciar não só a direção dos jatos de plasma, mas também o brilho emitido
por estes discos. As variações periódicas da luminosidade, até agora pouco
compreendidas, encontrariam assim uma explicação na rotação do buraco negro. Buracos
negros ultraluminosos geram radiação intensa , próxima do limite de Eddington.
A simulação baseada na relatividade geral lança luz sobre o seu comportamento e
abre caminho para novas investigações sobre estes objetos extremos.
Os investigadores planeiam
comparar os seus resultados com dados observacionais de longo prazo para
confirmar a rotação do buraco negro. Isto poderia fornecer pistas essenciais
sobre a estrutura do espaço -tempo em torno destas estrelas. Estas descobertas
prometem fornecer evidências cruciais sobre a relatividade geral e a física dos
buracos negros, revelando a influência da sua rotação no cosmos.
O que é um disco de
acréscimo?
Um disco de acreção se forma em
torno de um objeto astronômico massivo, como um buraco negro, uma estrela de
nêutrons ou uma estrela jovem. A matéria circundante, atraída pela gravidade,
gira em torno deste objeto, formando um disco. À medida que esse material cai
em direção ao objeto central, ele aquece e emite uma grande quantidade de
energia na forma de luz e radiação. É um dos processos energéticos mais
eficientes do Universo.
Os discos de acreção não estão
limitados aos buracos negros. Eles também são observados em torno de estrelas
em formação ou em sistemas binários onde uma estrela atrai matéria de sua
companheira. Sua dinâmica depende da gravidade e da rotação do objeto central,
bem como das forças que atuam sobre o gás e a poeira.
Qual é o limite de
Eddington?
O limite de Eddington corresponde
a um limite teórico de luminosidade que um objeto astronômico, como uma estrela
ou um buraco negro, pode atingir sem expelir a matéria ao seu redor. Ocorre
quando a pressão da radiação produzida pelo objeto se torna igual à força da
gravidade que atrai a matéria em sua direção.
Quando este limite é excedido, a
radiação empurra o material para fora, evitando maior acumulação. Este limite é
crucial em discos de acreção, especialmente em torno de buracos negros, onde
determina quanto material pode ser sugado antes que a radiação ejete o resto.
Fonte: techno-science.net
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