O primeiro batimento cardíaco confirmado de um buraco negro supermassivo ainda continua forte mais de dez anos depois de ser observado pela primeira vez.
As observações por satélite de raios X detectaram a batida repetida após seu sinal ter sido bloqueado pelo Sol por vários anos.
Os astrônomos dizem que este é o batimento cardíaco mais duradouro já visto em um buraco negro e nos fala mais sobre o tamanho e a estrutura próximos ao seu horizonte de eventos – o espaço em torno de um buraco negro do qual nada, incluindo a luz, pode escapar.
A pesquisa, realizada pelos Observatórios Astronômicos Nacionais, Academia Chinesa de Ciências, China e Universidade de Durham, Reino Unido, aparece na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
O batimento cardíaco do buraco negro foi detectado pela primeira vez em 2007 no centro de uma galáxia chamada RE J1034 + 396, a aproximadamente 600 milhões de anos-luz da Terra.
O sinal desse gigante galáctico se repetia a cada hora e esse comportamento era visto em várias fotos tiradas antes que as observações de satélite fossem bloqueadas pelo nosso Sol em 2011.
Em 2018, o satélite de raios-X XMM-Newton da Agência Espacial Europeia conseguiu finalmente re-observar o buraco negro e, para surpresa dos cientistas, o mesmo batimento cardíaco repetido ainda podia ser visto.
A região oscilante fica próxima ao buraco negro, de modo que os trajetos de luz devem ser dobrados pela forte gravidade, mudando sua aparência dependendo da inclinação. Essas animações mostram como essa região ficaria, incluindo essa luz dobrada quando vista na borda e na face. Crédito: Dr. Frederic Vincent, Observatoire de Paris, França.
A matéria que cai sobre um buraco negro supermassivo à medida que se alimenta do disco de acúmulo de material ao seu redor libera uma quantidade enorme de energia de uma região comparativamente pequena do espaço, mas isso raramente é visto como um padrão repetitivo específico, como um batimento cardíaco.
O tempo entre as batidas pode nos dizer sobre o tamanho e a estrutura da matéria perto do horizonte de eventos do buraco negro.
O professor Chris Done, do Centro de Astronomia Extragalática da Universidade de Durham, colaborou nas descobertas com o colega Martin Ward, presidente da Astronomia de Temple Chevallier.
O professor Done disse: “A principal idéia de como esse batimento cardíaco é formado é que as partes internas do disco de acreção estão se expandindo e contraindo.
“O único outro sistema que sabemos que parece fazer a mesma coisa é um buraco negro de massa estelar 100.000 vezes menor em nossa Via Láctea, alimentado por uma estrela companheira binária, com luminosidades e escalas de tempo correspondentemente menores.
Modelo para oscilações quase-periódicas (QPO) – ou ‘batimento cardíaco’ – em que a parte interna do disco de acreção está oscilando em tamanho e forma, mostrada como uma seção transversal no plano do disco. Crédito: Dr. Chichuan Jin, do Observatório Astronômico Nacional, Academia Chinesa de Ciências.
“Isso nos mostra que escalas simples com massa de buraco negro funcionam mesmo para os tipos mais raros de comportamento”.
O principal autor, Dr. Chichuan Jin, dos Observatórios Nacionais Astronômicos, Academia Chinesa de Ciências, disse: “Este batimento cardíaco é incrível!
“Isso prova que esses sinais resultantes de um buraco negro supermassivo podem ser muito fortes e persistentes. Também oferece a melhor oportunidade para os cientistas investigarem mais a natureza e a origem desse sinal de batimento cardíaco”.
O próximo passo na pesquisa é realizar uma análise abrangente desse sinal intrigante e compará-lo com o comportamento dos buracos negros de massa estelar em nossa Via Láctea.
Publicado em 11/06/2020 20h55
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