Buracos negros supermassivos no universo engolem gás ao seu redor. O gás em queda é chamado de fluxo de acreção do buraco negro. Em um estudo publicado na Nature Astronomy, o grupo liderado pelo Prof. YUAN Feng do Observatório Astronômico de Xangai (SHAO) da Academia Chinesa de Ciências, junto com o grupo liderado pelo Prof. LI Zhiyuan da Universidade de Nanjing, encontrou evidências diretas da existência de um vento quente energético lançado do fluxo de acreção quente para um buraco negro supermassivo de acreção fraca, representando um passo para a compreensão dos processos de acreção em torno do buraco negro.
Existe um buraco negro supermassivo em quase todas as galáxias do universo. O gás ao redor do buraco negro se acumulará e formará um disco de acreção. Uma forte radiação é emitida do disco de acreção, que é a origem da radiação na primeira imagem de buracos negros que as pessoas obtiveram em 2019.
Dependendo da temperatura do gás, os fluxos de acreção do buraco negro são divididos em dois tipos, a saber, os frios e os quentes. Estudos teóricos realizados pelo grupo SHAO nos últimos dez anos previram que deve haver vento forte em fluxos de acreção quente que normalmente alimentam núcleos galácticos ativos de baixa luminosidade (LLAGN). Esses ventos também desempenham um papel crucial na evolução da galáxia, de acordo com a simulação cosmológica de última geração Illustris-TNG. No entanto, a evidência direta de observação para tal vento provou ser difícil de obter.
Os pesquisadores neste estudo encontraram fortes evidências observacionais de um fluxo energético de M81 *, um protótipo LLAGN residente na galáxia espiral massiva próxima Messier 81, analisando um espectro de raios-X de alta qualidade. O espectro, que tem resolução e sensibilidade incomparáveis, foi obtido pelo Observatório de Raios-X Chandra nos anos de 2005-2006, mas permaneceu inexplorado para o aspecto do vento até agora.
A saída de M81 * é evidenciada por um par de linhas de emissão de Fe XXVI Lyα que quase simetricamente desviaram para o vermelho e para o azul a uma velocidade de linha de visada em massa de 2800 quilômetros por segundo e uma alta Fe XXVI Lyα-para-Fe XXV Kα proporção de linha que implica uma temperatura de 140 milhões de graus Kelvin do plasma emissor de linha.
Para interpretar o plasma de alta velocidade e alta temperatura, os pesquisadores realizaram simulações magneto-hidrodinâmicas do fluxo de acreção quente em M81 * e produziram espectro de raios-X sintético do vento lançado do fluxo de acreção quente, conforme previsto pelas simulações numéricas. As linhas de emissão previstas estavam de acordo com o espectro Chandra, evidenciando a existência de vento quente. A energia deste vento foi considerada forte o suficiente para afetar o ambiente próximo de M81 *.
Este estudo revelou o elo que faltava entre as observações e a teoria dos fluxos de acreção quente, bem como as últimas simulações cosmológicas com feedback AGN.
Publicado em 17/07/2021 12h56
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