Astrnomos mostram como um buraco negro engolindo uma estrela


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Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/09/2021

Astr

Esta ilustrao mostra um fluxo brilhante de material de uma estrela, despedaada enquanto era devorada por um buraco negro supermassivo.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Buraco negro intermedirio

Astrnomos usaram as teorias mais refinadas e os melhores dados observacionais para construir as imagens que veramos se pudssemos assistir a um buraco negro engolindo uma estrela.

Quando esses eventos colossais ocorrem eles produzem o que os astrnomos chamam de “evento de perturbao de mars”, o que de fato destroa a estrela.

A destruio da estrela acompanhada por uma exploso de radiao que pode ofuscar a luz combinada de todas as estrelas na galxia hospedeira do buraco negro por meses e at anos.

Sixiang Wen e seus colegas da Universidade do Arizona, nos EUA, usaram os raios X emitidos por um evento de perturbao de mar conhecido como J2150 para fazer as primeiras medies da massa e da rotao desse buraco negro que de um tipo muito especial – um buraco negro de massa intermediria – que at recentemente muitos astrnomos consideravam de “existncia impossvel”.

Analisando os dados e comparando-os com modelos tericos sofisticados, os astrnomos mostraram que a exploso que gerou os raios X realmente se originou de um encontro entre uma estrela e um buraco negro de massa intermediria, que pesa cerca de 10.000 vezes a massa do Sol – isso bem pouco para um buraco negro.

“O fato de que fomos capazes de capturar este buraco negro enquanto ele estava devorando uma estrela oferece uma oportunidade notvel de observar o que de outra forma seria invisvel,” disse a professora Ann Zabludoff. “Alm disso, analisando a erupo, fomos capazes de entender melhor essa categoria indescritvel de buracos negros, que pode muito bem ser responsvel pela maioria dos buracos negros no centro das galxias.”

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Enormes quantidades de energia so liberadas, causando uma perturbao de mar que pode ofuscar a galxia inteira.
[Imagem: Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR)]

Bsons ultraleves

Ainda mais entusiasmante, de acordo com Zabludoff, foi a medio da rotao do J2150 que o grupo conseguiu fazer: A medio da velocidade de giro contm pistas de como os buracos negros crescem e d informaes importantes relativas fsica de partculas, em especial sobre os chamados bsons ultraleves, que so considerados candidatos para “tomos da matria escura“.

“Se essas partculas existem e tm massas em um determinado intervalo, elas impediro que um buraco negro de massa intermediria tenha um giro rpido,” explicou Nicholas Stone, membro da equipe. “Ainda assim, o buraco negro do J2150 est girando rpido. Portanto, nossa medio de giro exclui uma ampla classe de teorias de bson ultraleves, mostrando o valor dos buracos negros como laboratrios extraterrestres para a fsica de partculas.”

Bibliografia:

Artigo: Mass, Spin, and Ultralight Boson Constraints from the Intermediate-mass Black Hole in the Tidal Disruption Event 3XMM J215022.4-055108
Autores: Sixiang Wen, Peter G. Jonker, Nicholas C. Stone, Ann I. Zabludoff
Revista: The Astrophysical Journal
DOI: 10.3847/1538-4357/ac00b5

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