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A energia rotacional dos buracos negros expulsa as poderosas correntes de partículas

No centro das galáxias, enormes monstros se escondem. Esses monstruosos buracos negros são infames por devorar estrelas inteiras e gigantescas nuvens de gás. Há muita coisa que não sabemos sobre os buracos negros supermassivos - como eles se parecem, o que pode estar além do ponto em que até a luz não consegue escapar da força da gravidade, o que pensar dos fluxos de partículas que alguns atingem perto da superfície. velocidade da luz.

Esses jatos são alguns dos fenômenos mais poderosos do universo. Eles podem ser mil vezes mais brilhantes que toda a Via Láctea e brilhar ao longo de todo o espectro eletromagnético, desde as ondas de rádio até os raios gama. (A propósito, não se preocupe em ser cegado ou aniquilado por jatos de nossa própria galáxia: o buraco negro é relativamente silencioso.)

Nós ainda não temos certeza do que dá aos jatos esse poder impressionante, mas uma equipe de pesquisadores acha que eles estão se aproximando de uma razão. Os jatos obtêm um impulso de energia a partir da energia rotacional do buraco negro, dizem eles em um artigo publicado na Nature .

Os buracos negros supermassivos absorvem gás, poeira e outros materiais interestelares devido à sua gravidade. Essa ação cria um disco de material - chamado de disco de acreção - que circunda o buraco negro. A matéria desses discos pode alimentar os jatos, pensam os pesquisadores.

Para investigar mais, a equipe de pesquisa analisou dados de 217 buracos negros supermassivos. Eles notaram que os buracos negros com discos de acreção mais brilhantes têm jatos mais poderosos - evidência clara de uma correlação entre os dois. No entanto, "a maioria dos jatos produzia 10 vezes mais do que os discos de acreção", relata Daniel Clery for Science .

Essa discrepância dá suporte à ideia de que o giro do buraco negro desempenha um papel, de acordo com a astrofísica principal, Gabriele Ghisellini, do Instituto Nacional de Astrofísica, em Merate, na Itália. Cleary escreve:

A explicação mais popular de como os jatos se formam é que o disco de acreção de rotação rápida, que contém partículas carregadas, produzirá um poderoso campo magnético que está em contato com o buraco negro. Se o buraco negro estiver girando, ele se arrasta no campo, enroscando-o em um cone apertado nos pólos rotacionais do buraco negro. É este campo torcido que acelera as partículas longe do buraco negro como jatos e, no processo, extrai energia da rotação do buraco negro.

Mas o caso ainda não está fechado. "O próximo passo para a ciência é medir o giro de um buraco negro", disse Ghisellini à Science . Esse passo ainda não é possível, mas, de acordo com um artigo na Phys.org, "que deve mudar em 2028, quando se trata de um projeto europeu, o observatório de raios-x Athena vai para o alto."

O observatório pode ajudar a responder a muitas perguntas sobre buracos negros e a estrutura do cosmos, talvez incluindo por que os jatos de buraco negro parecem se alinhar com a grande escala do universo - filamentos da teia cósmica. Também precisamos descobrir como esse buraco negro foi "expulso de sua galáxia de origem". E essas são apenas as questões levantadas pelas descobertas da semana passada. Os buracos negros são realmente um dos maiores mistérios do universo.

A energia rotacional dos buracos negros expulsa as poderosas correntes de partículas