Eles desenvolvem um método para medir a temperatura dos buracos negros

Eles desenvolvem um método para medir a temperatura dos buracos negros

Uma investigação internacional, liderada pelo Instituto de Astrofísica de Canárias (IAC), encontrou um novo método para medir a massa de buracos negros com base na temperatura atingida pelo gás em torno desses objetos quando estão ativos. Os resultados do trabalho foram publicados recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

A confirmação da existência de buracos negros é um dos resultados mais fundamentais da astrofísica. Existem vários tipos de buracos negros, dependendo de sua massa. De um modo geral, eles variam de buracos negros de massa estelar, que são o resultado do fim catastrófico de uma estrela muito massiva e têm massas comparáveis ​​às das estrelas, a buracos negros supermassivos, que ocupam os centros da maioria das galáxias.

A medição da massa é, até agora, a única propriedade que os cientistas sabem delimitar deste tipo de objetos compactos. Um estudo recente, liderado por Almudena Prieto, pesquisadora do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias (IAC), encontrou um método original para medir a massa de buracos negros, de estelar a supermassivo, baseado na simples medição da emissão espectro do gás ionizado que é gerado na vizinhança de um buraco negro quando ele está ativo, ou seja, quando está "engolindo" o material que cai em sua posse.

O método encontrado é baseado em uma teoria, proposta em 1973, aplicada a estrelas binárias de raios X, um sistema que emite intensa radiação de raios X e é composto por um objeto compacto, geralmente um buraco negro, e uma estrela companheira. “Esse método abre uma nova possibilidade para medir buracos negros de massa baixa, massa intermediária e supermassivos”, diz o pesquisador. “Ao mesmo tempo, graças à sua base teórica, o novo método oferece a possibilidade de limitar a rotação ou rotação de um buraco negro, além da sua massa”, sublinha.

Quanto menor, mais quente; quanto maior, mais frio. O estudo também forneceu alguns resultados surpreendentes para os pesquisadores. "Um resultado curioso do trabalho, talvez contra-intuitivo, é que quanto mais massivo é um buraco negro, mais inativo ele se torna e mais frio fica o ambiente ao seu redor", explica Alberto Rodríguez Ardila, pesquisador do Laboratório Nacional de Astrofísica (Brasil). ) e coautor do artigo. "O contrário acontece quando eles 'perdem peso', caso em que são capazes de aquecer o material ao seu redor a milhões de graus, desde que estejam ativos", acrescenta o astrofísico.

Rodríguez Ardila foi pesquisador convidado do IAC do programa Severo Ochoa, em 2014, e realizou grande parte das pesquisas publicadas no trabalho recente durante uma segunda estada de um ano financiada pelo governo brasileiro, em 2018. Este estudo faz parte do projeto PARSEC que investiga, em múltiplos comprimentos de onda, o núcleo das galáxias mais próximas e os processos de acreção de buracos negros. Os dados do trabalho foram obtidos no telescópio Gemini South e no Observatório SOAR, no Chile, graças à participação do Brasil nessas instalações.

Artigo: Almudena Prieto et al: “Uma nova relação de escala de massa de buracos negros baseada em gás coronal e sua dependência com o disco de acreção”. Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, Volume 510, Edição 1, fevereiro de 2022, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3414

Imagem Ilustração artística de um buraco negro frio e pesado no centro de uma galáxia, com 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol, aquecendo seus arredores a milhares de graus, comparado a um buraco negro estelar menor e superquente, com dezenas de vezes a massa do nosso Sol, mas capaz de aquecer seus arredores a milhões de graus. 

Crédito: Gabriel Pérez Diaz, IAC

15/03/2022

Fonte Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias IAC