O Spin de Monster black Hole revelado pela 1ª vez

astrônomos fizeram a primeira medição confiável do spin de um buraco negro supermassivo, mostrando uma técnica que poderia ajudar a desvendar os mistérios do crescimento e evolução desses monstros.O enorme buraco negro no centro da galáxia espiral NGC 1365 está girando cerca de 84% tão rápido quanto a Teoria Geral da relatividade de Einstein permite, determinaram os pesquisadores. A descoberta demonstra que pelo menos alguns buracos negros supermassivos estão girando rapidamente — uma afirmação que estudos anteriores sugeriram, mas não conseguiram confirmar.”É a primeira vez que podemos realmente dizer que os buracos negros estão girando”, disse a co-autora do estudo, Fiona Harrison, da Caltech em Pasadena SPACE.com. ” a promessa de que isso vale para ser capaz de entender como os buracos negros crescem é, eu acho, a principal implicação.”Os buracos negros supermassivos são quase incompreensivelmente enormes, com alguns contendo 10 bilhões ou mais vezes a massa do nosso Sol. Os cientistas pensam que se esconde no coração da maioria, se não de todas, galáxias. NGC 1365, localizado a cerca de 56 milhões de anos-luz da terra na constelação de Fornax, realmente abriga um gigantesco buraco negro – um tão massivo quanto vários milhões de sóis. E este gigante está explodindo enormes quantidades de energia enquanto consome gás e outras matérias próximas, tornando-se um alvo intrigante para os astrônomos.No novo estudo, os pesquisadores analisaram observações de dois telescópios espaciais de raios-X-o Observatório XMM — Newton da Agência Espacial Europeia e o Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) da NASA-feito de NGC 1365 em julho de 2012.Ao focar na luz de alta energia emitida por átomos de ferro, os telescópios foram capazes de rastrear o movimento do disco de acreção plano e rotativo que circunda o buraco negro da NGC 1365 e funis gás e poeira em sua sede gananciosa.

Astrônomos descobriram que as emissões são fortemente distorcidos, sugerindo que a borda interna do disco de acreção pode ser muito perto do buraco negro — perto o suficiente para efeitos gravitacionais para causar estragos com os raios-X de streaming do disco. Isso, por sua vez, implica um buraco negro em rápida rotação, uma vez que a relatividade geral afirma que quanto mais rápido um buraco negro está girando, mais próximo seu disco pode chegar a ele, disse Harrison.

mas isso é apenas uma interpretação. Outro sustenta que tal distorção, que foi observada em emissões de disco de acreção antes, poderia ser causada por nuvens de gás que pairam entre um buraco negro supermassivo e os telescópios que o observam.

“esta tem sido uma grande controvérsia-qual dos dois está acontecendo?”Harrison disse.O telescópio NuSTAR de US $165 milhões, que acaba de ser lançado em junho de 2012, finalmente quebrou o caso.Usando as medições super-sensíveis de raios-X de alta energia de NuSTAR, os astrônomos calcularam que as supostas nuvens de gás teriam que ser incrivelmente grossas para produzir os níveis de distorção observados — tão grossos que tornariam toda a ideia insustentável, pelo menos no caso do buraco negro da NGC 1365.”Para brilhar através dessas nuvens espessas, o buraco negro teria que ser tão brilhante que basicamente se separaria”, disse Harrison, investigador principal da missão NuSTAR. “Então, o que tem que estar acontecendo é que o que estamos vendo são essas distorções relativistas. E isso significa que o disco está chegando perto do Buraco Negro, o que significa que o buraco negro deve estar girando rapidamente.”

a equipe de pesquisa, liderada por Guido Risaliti do centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e do Observatório Arcetri do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, calculou essa taxa de rotação em 84% da permitida pela relatividade geral.

é difícil compreender esse número, uma vez que não se traduz bem em milhas por hora. Mas é seguro dizer que o buraco negro está girando incrivelmente rápido.”A analogia de uma velocidade real não é muito correta”, disse Harrison. “Mas o que você pode dizer é que os buracos negros giratórios torcem o espaço-tempo em torno deles. E se você estivesse perto do buraco negro, basicamente seu espaço-tempo seria torcido, ou arrastado, de tal forma que você teria que girar uma vez a cada quatro minutos apenas para ficar parado.”

o novo estudo foi publicado online hoje (Fev. 27) na revista Nature.

os astrônomos pensam que os buracos negros supermassivos adquirem a maior parte de seu giro à medida que crescem, em vez de nascerem com ele. Portanto, estudar suas taxas de rotação pode gerar insights sobre como esses monstros evoluíram ao longo do tempo.A rotação super rápida do buraco negro da NGC 1365, por exemplo, implica que ele não cresceu através de numerosas fusões de pequenos buracos negros, Harrison disse, uma vez que as chances são muito baixas de que muitos desses eventos caóticos iria girá-lo na mesma direção.Em vez disso, é mais provável que o buraco negro central da NGC 1365 tenha adquirido sua rotação de uma grande fusão, ou simplesmente engolindo material de um disco de acreção que permaneceu estável a longo prazo.O novo estudo representa um primeiro passo para uma melhor compreensão da natureza e evolução dos buracos negros supermassivos, disse Harrison.

“faremos mais medições como esta”, disse ela. “Eventualmente, o que você gostaria de fazer é ter um telescópio maior que possa realmente medir buracos negros mais distantes para que possamos, usando as Estatísticas da amostra, entender como eles crescem ao longo do tempo cósmico.”

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