Intrigante: Primeiras gravações de luz do lado mais distante de um buraco negro

Um buraco negro é um objeto altamente denso no espaço do qual nenhuma luz pode escapar. Significa a região além da qual não há retorno, então não devemos ver nada que esteja atrás do buraco negro.

Uma descoberta contradiz essa crença: pela primeira vez, Stanford astrofísicos relatam a detecção de luz por trás de um buraco negro. Parece surpreendente! Não é?

Os astrofísicos relatam as primeiras gravações de emissões de raios-X do lado mais distante de um buraco negro no centro de uma galáxia a 800 milhões de anos-luz de distância. A descoberta é a previsão de Teoria da relatividade geral de Einstein.

Um padrão intrigante foi observado primeiro: uma série de explosões brilhantes de raios-X – emocionantes, mas não sem precedentes. Então, o telescópio observou flashes adicionais inesperados de raios-X. Essas emissões de raios-x eram menores e de cores diferentes do que as chamas brilhantes.

A Teoria da Relatividade Geral de Einstein sugere que esses ecos luminosos eram consistentes com os raios X refletidos por trás do buraco negro. Mas, uma compreensão básica dos buracos negros nos diz que é um lugar estranho para a luz vir.

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Imagem: ESA

O astrofísico da Universidade de Stanford, Dan Wilkins, disse: “A razão pela qual podemos ver isso é porque o buraco negro está distorcendo o espaço, dobrando a luz e torcendo campos magnéticos em torno de si. "

Roger Blandford, co-autor do artigo, disse: “Cinquenta anos atrás, quando os astrofísicos começaram a especular sobre como o campo magnético poderia se comportar perto de um buraco negro, eles não tinham ideia de que um dia poderíamos ter as técnicas para observar isso diretamente e ver a teoria geral da relatividade de Einstein em ação.”

Os cientistas fizeram essa descoberta enquanto reuniam mais conhecimento sobre uma característica misteriosa de certos buracos negros, chamada corona. Suponha que haja o suficiente matéria caindo em um buraco negro supermassivo. Nesse caso, a área brilha em raios-X super brilhantes, fontes contínuas de luz no universo, formando uma coroa ao redor do buraco negro.

A coroa ao redor do buraco negro coleta partículas de gás ultra-quentes que se formam quando o gás do disco cai no buraco negro. As partículas de gás que deslizam para o buraco negro superaquecem a milhões de graus. Nessas temperaturas, os elétrons se separam dos átomos, criando um plasma magnetizado.

Os arcos do campo magnético giratório do buraco negro giram tanto em torno de si que eventualmente se quebram completamente. Esse campo magnético aquece tudo ao seu redor e produz esses elétrons de alta energia que depois produzem os raios X.

Enquanto investigavam a origem das explosões, os cientistas notaram uma série de flashes menores. Esses flashes eram os mesmos raios-X, mas refletidos na parte de trás do disco – um primeiro vislumbre do lado mais distante de um buraco negro.

Sem dúvida, mais pesquisas são necessárias para entender buraco negro corona.

Wilkins dito“Ele tem um espelho muito maior do que já tivemos em um telescópio de raios-X, e nos permitirá obter imagens de maior resolução em tempos de observação muito mais curtos. Portanto, a imagem que estamos começando a obter a partir dos dados no momento ficará muito mais clara com esses novos observatórios”.

Jornal de referência:
  1. Wilkins, DR, Gallo, LC, Costantini, E. et al. A curvatura da luz e os raios-X ecoam atrás de um buraco negro supermassivo. Natureza 595, 657-660 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03667-0

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