Como os buracos negros mudam de marcha

por PGAPereira e Netherlands Institute for Space Research, Groningen. Os astrônomos descobriram que os buracos negros não necessariamente vem com dois motores diferentes, mas que cada buraco negro pode ser executado em dois regimes diferentes, como duas engrenagens do mesmo motor. Os buracos negros são motores extremamente potentes e eficientes, que não só engolem matéria, mas também retornam uma grande quantidade de energia para o universo em troca da massa que eles comem. Quando os buracos negros atraem massa, eles também desencadeiam a liberação de radiação de raios-X de energia intensa e jatos fortes. Mas nem todos os buracos negros fazem isso da mesma maneira. Isso é muito complexo para os astrônomos. Ao estudar os dois buracos negros ativos, os pesquisadores do Instituto Holandês de Pesquisas Espaciais (SRON) já reuniram evidências que sugerem que cada buraco negro pode mudar entre dois regimes diferentes, como mudar as engrenagens de um motor. [Blackhole2. Crédito: P. Jonker / Rob Hynes Jatos do buraco negro - vigas do farol do tipo de material que corre a velocidade próxima à da luz - pode ter um grande impacto sobre a evolução de seu ambiente. Por exemplo, os jatos dos buracos negros supermassivos encontrados no centro de galáxias podem soprar bolhas enormes e aquecer o gás encontrado em aglomerados de galáxias. Outro exemplo impressionante de que jatos do buraco negro podem fazer é conhecido como Voorwerp de Hanny, uma nuvem de gás onde as estrelas começaram a se formar depois que elas foram atingida pelo jato-raio de um buraco negro em uma galáxia vizinha. Esses fenômenos demonstram a importância da investigação sobre a forma como os buracos negros produzem e distribuem energia, mas até recentemente, grande parte desso permaneceu incerto. Em 2003, tornou-se evidente a partir de observações astronômicas que há uma ligação entre a emissão de raios-X de um buraco negro e sua saída do jato. Esta conexão precisa ser explicada se os cientistas querem entender como o motor de um buraco negro funciona. Nos primeiros anos após essa conexão ser descoberta, parecia que era comum a todos os buracos negros de alimentação, mas logo velhas bolas foram encontradas. Estes exemplos incomuns ainda tem uma clara ligação entre a energia liberada na emissão de raios-X e que foi colocada na ejeção do jato. Contudo, a proporção difere daquela em buracos negros "padrão". Como o número de excêntricos cresceu, começou a parecer que havia dois grupos de motores de buracos negros que trabalham de uma forma um pouco diferente, como se um deles estivesse funcionando a gasolina e o outro a diesel. Por anos, os astrônomos se esforçaram para justificar essa diferença com base nas propriedades dos dois grupos de buracos negros, mas sem sucesso. Recentemente, um passo em frente foi feito: Uma equipe de astrônomos liderados por Michael Coriat da Universidade de Southampton, no Reino Unido descobriu um buraco negro que parecia alternar entre os dois tipos de conexõesraio-X/jato, dependendo de sua mudança de brilho. Isto sugere que os buracos negros não necessariamente vem com dois motores diferentes, mas que cada buraco negro pode ser executado em dois regimes diferentes, como duas engrenagens do mesmo motor. Peter Jonker e Eva Ratti do SRON tem tomado um passo importante nas tentativas de resolver este quebra-cabeça. Usando observações de raios-X do Observatório de raios-X do Chandra e observações de rádio do Expanded Very Large Array, no Novo México, eles observavam o frenesi de dois sistemas de buracos negros até sua alimentação terminar. "Descobrimos que estes dois buracos negros poderiam também mudar a engrenagem", demonstrando que esta não é uma propriedade excepcional de um buraco negro peculiar", disse Ratti. "Nosso trabalho sugere que a mudança de velocidade pode ser comum entre os buracos negros. Encontramos também que a transição entre as engrenagens acontecem em uma luminosidade de raios-X semelhante para os três buracos negros. “Estas descobertas fornecem uma entrada nova e importante para os modelos teóricos que visam explicar tanto o funcionamento do motor de um buraco negro em si e seu impacto sobre o ambiente circundante.