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Descobrir como medir a rotação dos buracos negros é um grande avanço para a astrofísica. Um estudo publicado nesta quarta-feira (22) na revista Nature revelou uma nova maneira de fazer isso, usando chamados eventos de ruptura de marés (TDEs) – explosões de energia causadas por buracos negros supermassivos devorando estrelas.
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O que você vai ler aqui:
- Pesquisa descobriu forma eficaz de medir a rotação de buracos negros supermassivos;
- Para isso, os cientistas usaram um evento de ruptura de maré;
- Esses eventos representam buracos negros devorando estrelas;
- Destroços de uma estrela recém-devorada ajudam a iluminar a visão dos buracos negros;
- Um telescópio a bordo da Estação Espacial Internacional foi usado para essa função.
Imagine um buraco negro fazendo um lanche cósmico: uma estrela se aproxima demais e é destrinchada. Parte dessa estrela é lançada para longe, mas o que sobra forma um disco de plasma quente ao redor do buraco negro. Esse disco costuma oscilar – e agora os cientistas descobriram que essas oscilações podem nos ajudar a medir o giro do buraco negro.
Evento de ruptura de maré foi usado para medir rotação de buraco negro
O TDE específico analisado nesta pesquisa é chamado AT2020ocn. Os pesquisadores notaram que a emissão de raios-X desse evento apresentava um pico de luminosidade a cada 15 dias, repetindo-se várias vezes. Isso provavelmente é causado pela interação entre a rotação do disco de acreção e a rotação do buraco negro.
A gravidade intensa do buraco negro distorce massivamente o espaço-tempo ao seu redor e, ao girar, ele arrasta o espaço-tempo consigo. Esse efeito é conhecido como precessão de Lense-Thirring.
Normalmente, não podemos ver essa precessão porque os buracos negros não emitem luz. No entanto, se houver algo brilhante ao redor deles, como os destroços de uma estrela recentemente destruída, a precessão se torna visível. Com base nas estimativas da massa do buraco negro e da estrela, os cientistas determinaram que a rotação do buraco negro é inferior a 25% da velocidade da luz.
Os flashes de raios-X foram observados por 130 dos 200 dias em que o objeto foi monitorado, até que o disco desapareceu. Essas observações foram feitas pelo telescópio NICER (sigla em inglês para Explorador da Composição Interior de Estrelas de Nêutrons), que está acoplado à Estação Espacial Internacional.
“O segredo foi captar isso logo no início, porque essa precessão só estaria presente no começo. Mais tarde, o disco não oscilaria mais”, explicou Dheeraj Pasham, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em um comunicado.
Leia mais:
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Compreender a rotação dos buracos negros supermassivos é importante para entender seu crescimento. Se os buracos negros crescem principalmente por acreção, a rotação aumenta à medida que mais massa cai sobre eles. Colisões entre buracos negros, no entanto, tendem a reduzir a rotação, já que a fusão de dois buracos negros com rotações diferentes resulta em uma rotação menor.
Essa descoberta mostrou que é possível medir a rotação de um buraco negro usando um TDE, e futuros telescópios poderão criar uma população de tais objetos para estudo. Isso permitirá uma visão geral da história e evolução dos buracos negros supermassivos.
“Os buracos negros são objetos fascinantes, e os fluxos de material que vemos caindo sobre eles podem gerar alguns dos eventos mais luminosos do Universo”, comentou Chris Nixon, professor da Universidade de Leeds e coautor do estudo. “Ainda há muito a ser entendido, mas continuamos sendo surpreendidos por novas observações e caminhos para exploração. Esse evento é uma dessas surpresas”.
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