Buracos negros têm misteriosas ‘coroas’ que queimam a bilhões de graus

Pesquisadores da NASA obtiveram novas informações sobre a coroa, uma estrutura muito importante que faz parte da essência dos buracos negros.

Com a descoberta, os estudiosos poderão, pela primeira vez na história, compreender o papel da coroa na dinâmica de alimentação e sustentação dos buracos negros.

Atualmente, os cientistas possuem uma dimensão teórica sobre como a coroa atua sobre um buraco negro.

As novas informações foram extraídas de dados do IXPE (sigla para Image X-Ray Polarimetry Explorer), projeto liderado pela NASA, que visa justamente estudar melhor buracos negros, bem como supernovas e objetos com alta emissão de energia. espalhados pelo universo.

O IXPE é o sucessor de outros projetos de captura de polarização de raios X, como o principal telescópio Chandra X-ray Observatory da NASA.

Uma das principais características do observatório IXPE é que ele permite mapear características da luz em forma e também identificar estruturas até mesmo das fontes de energia mais poderosas, “iluminando seu funcionamento interno mesmo quando os objetos são muito pequenos, brilhantes ou distantes para serem vistos”. ser visto.” diretamente”, descreve NASA.

Coronas e buracos negros

Em suma, o que se sabe sobre os buracos negros supermassivos é que eles recebem esse nome justamente porque “engole” toda a energia e matéria disponível ao seu redor – nem mesmo a luz escapa da gravidade desta região.

Mas, assim como o Sol da Terra, os buracos negros também têm uma característica em comum que é chamada de corona, ou região atmosférica externa que superaquece e forma uma espécie de “coroa” – daí o nome corona.

Enquanto a coroa do Sol, que é a atmosfera mais externa da estrela, queima a aproximadamente 1 milhão de graus Celsius, estima-se que a temperatura da coroa de um buraco negro seja bilhão de graus.

De acordo com a pesquisadora Lynnie Saade, pesquisadora de pós-doutorado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama (EUA), e principal autora das novas descobertas, os cientistas há muito especulam sobre a composição e a geometria das coroas dos buracos negros. .

“Seria uma esfera acima e abaixo do buraco negro, ou uma atmosfera gerada pelo disco de acreção, ou talvez um plasma localizado na base dos jatos?”, comenta.

Acreção, vale ressaltar, é o que os astrofísicos chamam de acúmulo de matéria na superfície de um corpo celeste. Esse acúmulo de matéria ocorre devido à gravidade.

“A polarização de raios X fornece uma nova maneira de examinar a geometria da acreção de buracos negros”, diz Saade. “Se a geometria de acreção dos buracos negros é semelhante, independentemente da massa, esperamos que o mesmo se aplique às suas propriedades de polarização.”

Para chegar às novas descobertas, a equipe de pesquisadores analisou dados de 12 buracos negros capturados pelo IXPE.

Entre os buracos negros estudados estavam: Cygnus X-1 e Cygnus X-3, sistemas binários de buracos negros de massa estelar a cerca de 7.000 e 37.000 anos-luz da Terra, respectivamente; e LMC X-1 e LMC X-3, buracos negros de massa estelar na Grande Nuvem de Magalhães, a mais de 165.000 anos-luz de distância.

Também entre os buracos negros supermassivos estavam os localizados no centro da galáxia Circinus, a 13 milhões de anos-luz da Terra, e os localizados nas galáxias NGC 1068 e NGC 4151, a 47 milhões de anos-luz e a quase 62 milhões de anos-luz de distância. , respectivamente.

Ainda segundo a explicação da NASA, os buracos negros de massa estelar, em geral, têm uma massa cerca de 10 a 30 vezes a do Sol, enquanto os buracos negros supermassivos podem ter uma massa milhões de vezes maior.

E apesar da enorme diferença de escala entre eles, os dados do IXPE sugerem que, independentemente do tipo de buraco negro, todos eles criam discos de acreção de geometria semelhante – razão pela qual esta descoberta é um marco tão importante.

“Os buracos negros de massa estelar retiram massa das suas estrelas companheiras, enquanto os buracos negros supermassivos devoram tudo o que os rodeia”, observa o astrofísico Marshall Philip Kaaret, investigador principal da missão IXPE.

Ainda segundo ele, mesmo com essas diferenças na dinâmica de ação, “o mecanismo de acréscimo [de ambos] Funciona da mesma maneira.”