Torções no espaço-tempo dividem disco de buraco negro em dois

Um novo estudo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal por pesquisadores da Universidade do Noroeste, em Evanston nos EUA, apresenta uma forma revolucionária sobre a forma pela qual os buracos negros supermassivos se alimentam , segundo a Astrofísica.

Usando um modelo de 3D dos chamados quasares de "mudança de aparência" , eles simularam o funcionamento irregular desses núcleos galácticos gigantescos que, aparentemente do nada, ligam e desligam os seus jatos de radiação em um curto período de tempo. Essa pausa, que pode durar anos ou somente meses, contraria os modelos anteriores, que previam uma forma ordenada de "se alimentar".

Chamados em inglês de “quasars with a dimmer switch” (quasares com interruptor dimmer, em tradução livre), esses conjuntos são compostos por um buraco negro supermassivo e faminto, e a sua comida: gás e poeira cósmica que formam o seu disco de acreção. Essa matéria alimenta o buraco negro através do horizonte de eventos, como água descendo por um ralo imaginário durante um período de 10 mil anos ou mais.

Os subdiscos externo e interno do disco de acreção do modelo 3D de buraco negro giram em sentidos opostos. 

De acordo com o astrofísico Nick Kaaz, primeiro autor do trabalho, “o gás que alimenta estes buracos negros não sabe necessariamente para que lado este objeto está girando, então por que é que estariam alinhados automaticamente? Mudar o alinhamento muda drasticamente a imagem", explica ele em um comunicado de imprensa.

Quando os autores simularam um modelo computacional 3D no qual o disco de acreção girava em sentido contrário ao giro do buraco negro, algumas surpresas ocorreram. Em vez de se comportar como uma base de pizza girando no dedo de um pizzaiolo, o disco de acreção começou a se esticar e se rompeu, dividindo-se em um subdisco interno e um externo, girando em sentidos opostos, como um giroscópio.

A nova teoria prevê que os buracos negros se alimentam de forma mais rápida do que se pensava.

Após a divisão do disco de acreção em subdiscos, os buracos negros "engolem" primeiro o anel interno. Em seguida, a lacuna resultante é rapidamente preenchida pelos detritos do subdisco externo. Esse processo relativístico geral, causado quando o buraco negro torce o espaço-tempo em torno dele, é chamado de "arrasto de quadro". 

É esse arrasto de quadro que exerce uma atração mais forte no material que orbita mais perto do buraco negro, e mais fraca no conteúdo que orbita mais longe. “Quando [os buracos negros] giram, eles arrastam o espaço ao seu redor como um carrossel gigante e o forçam a girar também”, explica Kaaz.

A descoberta, diz um release da universidade, pode explicar "o comportamento dramático de alguns dos objetos mais brilhantes do céu noturno", e porque os quasares surgem e somem, sem explicação.

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