Embora a gravidade dos buracos negros seja tão forte que a luz não possa escapar, podemos ver a radiação da matéria superaquecida que está prestes a ser consumida. Até agora, os cientistas não conseguiam explicar como toda essa matéria cai continuamente no buraco negro - deveria apenas orbitar, como planetas em torno de uma estrela. Novos dados do Observatório de Raios-X Chandra mostram que o poderoso campo magnético de um buraco negro cria uma turbulência na matéria circundante que ajuda a impulsioná-lo para dentro para ser consumido.
Buracos negros estão iluminando o Universo, e agora os astrônomos podem finalmente saber como. Novos dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA mostram pela primeira vez que campos magnéticos poderosos são a chave para esses shows de luzes brilhantes e surpreendentes.
Estima-se que até um quarto da radiação total emitida pelo Universo desde o Big Bang venha do material que cai em direção a buracos negros supermassivos, incluindo os quasares, os objetos mais brilhantes conhecidos. Por décadas, os cientistas têm se esforçado para entender como os buracos negros, os objetos mais escuros do Universo, podem ser responsáveis por quantidades prodigiosas de radiação.
Novos dados de raios X da Chandra dão a primeira explicação clara para o que impulsiona esse processo: campos magnéticos. Chandra observou um sistema de buracos negros em nossa galáxia, conhecido como GRO J1655-40 (J1655, para abreviar), onde um buraco negro estava puxando material de uma estrela companheira para um disco.
"Pelos padrões intergalácticos J1655 está em nosso quintal, para que possamos usá-lo como um modelo em escala para entender como todos os buracos negros funcionam, incluindo os monstros encontrados em quasares", disse Jon M. Miller, da Universidade de Michigan, Ann Arbor, cuja Um artigo sobre esses resultados aparece na edição desta semana da revista Nature.
A gravidade por si só não é suficiente para fazer com que o gás em um disco ao redor de um buraco negro perca energia e caia no mesmo nas taxas exigidas pelas observações. O gás deve perder parte de seu momento angular orbital, seja por atrito ou vento, antes de poder espiralar para dentro. Sem esses efeitos, a matéria poderia permanecer em órbita em torno de um buraco negro por um período muito longo.
Os cientistas há muito pensam que a turbulência magnética pode gerar atrito em um disco gasoso e impulsionar um vento do disco que carrega o momento angular para fora, permitindo que o gás caia para dentro.
Usando Chandra, Miller e sua equipe forneceram evidências cruciais para o papel das forças magnéticas no processo de acréscimo de buracos negros. O espectro de raios-X, o número de raios-X em diferentes energias, mostrou que a velocidade e a densidade do vento do disco do J1655 correspondiam às previsões de simulação por computador para ventos acionados magneticamente. A impressão digital espectral também descartou as duas outras principais teorias concorrentes sobre ventos impulsionados por campos magnéticos.
"Em 1973, os teóricos tiveram a idéia de que os campos magnéticos poderiam impulsionar a geração de luz pelo gás que caía nos buracos negros", disse o co-autor John Raymond, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts. 30 anos depois, finalmente podemos ter evidências convincentes. ”
Essa compreensão mais profunda de como os buracos negros acumulam matéria também ensina os astrônomos sobre outras propriedades dos buracos negros, incluindo como eles crescem.
"Assim como um médico quer entender as causas de uma doença e não apenas os sintomas, os astrônomos tentam entender as causas dos fenômenos que vêem no Universo", disse o co-autor Danny Steeghs, também do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Ao entender o que faz o material liberar energia à medida que cai nos buracos negros, também podemos aprender como a matéria cai sobre outros objetos importantes".
Além dos discos de acréscimo em torno dos buracos negros, os campos magnéticos podem desempenhar um papel importante nos discos detectados em torno de jovens estrelas parecidas com o sol onde os planetas estão se formando, além de objetos ultra-densos chamados estrelas de nêutrons.
O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra da Diretoria de Missões Científicas da agência. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center, Cambridge, Massachusetts.
Informações e imagens adicionais podem ser encontradas em:
http://chandra.harvard.edu e http://chandra.nasa.gov
Fonte original: Chandra News Release
