Um par de buracos negros milhões de vezes mais “pesados” que nosso Sol executa um “pas de deux” hipnótico em uma nova visualização produzida pela Nasa. O filme mostra como eles distorcem e redirecionam a luz do disco de acreção, um turbilhão de gás quente que envolve cada um.

Vistos de perto do plano orbital, cada disco de acreção assume a característica aparência de uma “corcova dupla”. Mas, à medida que um passa na frente do outro, a gravidade do buraco negro em primeiro plano transforma a imagem de seu parceiro em uma sequência de arcos de luz que muda rapidamente. Isto ocorre quando a luz de ambos os discos atravessa o espaço-tempo distorcido pela imensa gravidade dos objetos.

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“Estamos vendo dois buracos negros supermassivos, um maior com 200 milhões de massas solares e um companheiro menor com metade desse tamanho”, disse Jeremy Schnittman, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que criou a visualização.

“Esses são os tipos de sistemas de buracos negros binários em que acreditamos que ambos os membros poderiam manter discos de acreção com duração de milhões de anos”, afirma.

Os discos de acreção são mostrados em cores diferentes, vermelho e azul, para facilitar o acompanhamento das fontes de luz, mas a escolha também reflete a realidade.

O gás mais quente emite luz perto da extremidade azul do espectro, e o material orbitando buracos negros menores experimenta efeitos gravitacionais mais fortes que produzem temperaturas mais altas. Na realidade, ambos os discos de acreção iriam emitir a maior parte de sua luz no espectro ultravioleta, com o disco azul atingindo uma temperatura ligeiramente mais alta.

Ambos os buracos negros produzem pequenas imagens de seus parceiros que circulam em torno deles a cada órbita. Olhando mais de perto, fica claro que essas imagens são, na verdade, visualizações “de lado”. Para produzi-las, a luz deve ser redirecionada em 90 graus, o que significa que estamos observando os objetos de duas perspectivas diferentes, de frente e de lado, ao mesmo tempo.

Schnittman criou a visualização computando o caminho percorrido pelos raios de luz dos discos de acreção conforme eles percorriam o espaço-tempo deformado em torno dos buracos negros. Em um computador desktop moderno, os cálculos necessários para gerar os quadros da animação levariam cerca de uma década.

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Por isso Schnittman se juntou ao cientista de dados Brian P. Powell, do Centro Espacial Goddard, da Nasa, para usar o supercomputador Discover no Centro de Simulação Climática da agência. Usando apenas 2% dos 129.000 processadores do Discover, esses cálculos levaram cerca de um dia.

Os astrônomos esperam que, em um futuro não muito distante, eles sejam capazes de detectar ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo produzidas quando dois buracos negros supermassivos em um sistema muito parecido com o que Schnittman descreveu espiralam juntos e se fundem.

Fonte: Nasa