Os buracos negros não estão vivos, mas acontece que eles têm um coração batendo – se consumirem grandes quantidades de gás. Uma nova pesquisa descobriu como esse coração funciona.
quando Buracos negros Os buracos negros existem num sistema binário – partilhando uma órbita com outra estrela – e podem extrair gás de uma companheira estelar. Quando isso acontece, o gás é comprimido e aquecido a temperaturas incrivelmente altas, emitindo grandes quantidades de radiação de raios X no processo. Através deste processo, os astrónomos identificaram pela primeira vez buracos negros no famoso caso Constelação de Cygnus X-1uma das fontes de raios X mais brilhantes do nosso céu.
No meio deste fermento voraz, que pode continuar por milhares ou mesmo milhões de anos, pode ocorrer por vezes uma explosão massiva. Isso é ignição repentina raios X O resultado do rápido consumo de uma grande quantidade de materiais de uma só vez.
Os astrónomos estudaram muitas destas erupções ao longo dos anos, mas observações detalhadas destas erupções revelaram por vezes um comportamento estranho. Além da erupção geral, há um pouco de variabilidade, que é um pulso regular de atividade incorporado ao evento de erupção. Os astrônomos chamam esses pulsos de batimentos cardíacos acelerados, porque seu comportamento se assemelha ao sinal de ECG de um batimento cardíaco humano com um aumento lento e uma queda rápida, e depois volta ao normal.
Relacionado a: Qual é o maior buraco negro do universo?
Uma equipe de astrônomos do Laboratório Principal de Astrofísica de Partículas da Academia Chinesa de Ciências em Pequim estudou os últimos batimentos cardíacos e descreveu o processo que pode alimentá-los em um artigo de pesquisa. Foi publicado no banco de dados de pré-impressão arXivEles submeteram o seu trabalho para publicação no The Astrophysical Journal.
O brilho que estudaram originou-se do IGR J17091-3624, um buraco negro localizado a 28.000 anos-luz da Terra. Usando dados de raios X obtidos com o Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) e o Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) em 2022, a equipe encontrou evidências claras de um sinal semelhante a um batimento cardíaco no brilho. Ao estudar as características detalhadas dos batimentos cardíacos, concluíram que estes tipos de pulsos se devem a interações e instabilidades na matéria que rodeia o buraco negro.
Quando a matéria cai em um buraco negro, ela não apenas é comprimida, mas forma um disco fino e de rotação rápida. A borda interna deste disco inclina-se para baixo em direção ao horizonte de eventos do buraco negro, enquanto o resto do disco brilha com radiação de raios X. Isto cria uma situação altamente instável onde a radiação do disco compete com a força gravitacional do buraco negro.
Para produzir um batimento cardíaco, o disco desintegra-se temporariamente, perdendo a sua coesão e enviando uma grande massa de material para o buraco negro. Isso libera uma enorme quantidade de radiação, que inicia um batimento cardíaco. A radiação então aquece o gás, evitando temporariamente que ele caia. O gás então se estabiliza antes que o processo seja repetido, abrindo caminho para outro batimento cardíaco.
Estes sinais de batimento cardíaco são incrivelmente raros – apenas dois buracos negros entre centenas de buracos negros conhecidos os mostraram – mas os investigadores esperam estudar mais, pois oferecem informações valiosas sobre as relações entre os buracos negros e os seus ambientes.
“Especialista em comida. Nerd de álcool. Leitor extremo. Empreendedor. Fanático devoto de mídia social. Especialista em cerveja ávido. Introvertido. Pensador freelance.”