Buracos negros próximos e seus companheiros estelares formam uma galeria de vilões astrofísicos nesta nova visualização da NASA.
Estrelas nascidas com mais de 20 vezes a massa do Sol terminam suas vidas como buracos negros. Como o nome indica, os buracos negros não brilham sozinhos porque nada pode escapar deles, nem mesmo a luz. Até 2015, quando os astrônomos detectaram pela primeira vez a fusão de buracos negros através das ondulações do espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais, a principal maneira de encontrar esses enigmas de ébano era procurá-los em sistemas binários onde eles interagiam com estrelas companheiras. E a melhor maneira de fazer isso era olhar em raios-X.
Esta visualização mostra 22 binários de raios-X em nossa galáxia Via Láctea e seu vizinho mais próximo, a Grande Nuvem de Magalhães, que hospedam buracos negros de massa estelar confirmados. Os sistemas aparecem na mesma escala física, demonstrando sua diversidade. Seu movimento orbital é acelerado em quase 22.000 vezes, e os ângulos de visão replicam como os vemos da Terra.
Quando emparelhado com uma estrela, um buraco negro pode coletar matéria de duas maneiras. Em muitos casos, um fluxo de gás pode fluir diretamente da estrela para o buraco negro. Em outros, como o primeiro sistema de buraco negro confirmado, Cygnus X-1, a estrela produz um fluxo denso chamado vento estelar, parte do qual a intensa gravidade do buraco negro se acumula. Até agora, não há um consenso claro sobre qual modo é usado pelo GRS 1915, o grande sistema no centro da visualização.
Ao chegar ao buraco negro, o gás entra em órbita e forma uma estrutura ampla e achatada chamada disco de acreção. O disco de acreção do GRS 1915 pode se estender por mais de 50 milhões de milhas (80 milhões de quilômetros), maior do que a distância que separa Mercúrio do Sol. O gás no disco aquece à medida que espirala lentamente para dentro, brilhando em luz visível, ultravioleta e, finalmente, em raios-X.
As cores das estrelas variam do branco-azulado ao avermelhado, representando temperaturas de cinco vezes mais quentes a 45% mais frias que o nosso sol. Como os discos de acreção atingem temperaturas ainda mais altas, eles usam um esquema de cores diferente.
Enquanto os buracos negros são mostrados em uma escala que reflete suas massas, todos são representados muito maiores do que na realidade. O buraco negro de Cygnus X-1 pesa cerca de 21 vezes mais que o Sol, mas sua superfície – chamada de horizonte de eventos – se estende por apenas 124 quilômetros. As esferas superdimensionadas também encobrem distorções visíveis que seriam produzidas pelos efeitos gravitacionais dos buracos negros.
Publicado em 06/05/2022 23h24
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