Estudo sobre rotação de buracos negros pode revelar como eles evoluíram

Astrônomos da Universidade de Durham, no Reino Unido, passaram a estudar a rotação de buracos negros gigantes como uma tentativa de compreender a evolução destes objetos e suas galáxias. Eles observaram como um buraco negro se comporta no centro de uma galáxia espiral de cerca de 500 milhões de anos-luz da Terra, e que devora gás e poeira em torno de seu disco de acreção. Esse disco é na verdade uma estrutura formada por materiais difusos em movimento orbital ao redor de um corpo, que pode ser desde uma estrela jovem ou até um buraco negro. Por ser muito instável, o disco provoca a redistribuição do momento angular, fazendo os materiais de dentro do disco espiralarem-se em direção ao corpo central. A energia gravitacional emitida neste processo é transformada em calor e irradiada na superfície do disco, na forma de radiação eletromagnética. A faixa de frequência desta radiação geralmente varia de acordo com o corpo central, no caso dos buracos negros, os discos de acreção irradiam raios-X do espectro eletromagnético. Os cientistas foram capazes de medir a distância entre a borda interna do disco e do buraco negro, o qual, por sua vez, permitiu estimar a rotação do buraco negro. “Se um buraco negro está girando, ele arrasta o espaço e o tempo com ele, levando também o disco de acreção que contém os alimentos do buraco negro. Isso faz com que o buraco negro gire mais rápido”, disse o principal autor do estudo, Chris Feito. De acordo com os pesquisadores, esta técnica poderia ajudar os astrônomos a resolver questões amplas sobre a evolução galáctica, que está diretamente relacionada ao crescimento e atividade dos buracos negros supermassivos, que se esconde no coração da maioria, se não de todas, as galáxias. Chris Feito e sua equipe usaram o satélite XMM-Newton, da Agência Espacial Européia, a fim de estudar o distante buraco negro que contém a massa de mais de 10 milhões de sóis. Os astrônomos já haviam calculado a rotação dos buracos negros supermassivos antes. Em fevereiro, por exemplo, uma equipe de pesquisa diferente determinou a taxa de rotação do buraco negro que se localizava no centro de uma galáxia espiralada chamada NGC 1365. Esse grupo inferiu a velocidade de centrifugação medindo a distorção da luz de alta energia emitida por átomos de ferro no disco de acreção. É difícil, no entanto, descrever a taxa de rotação de buracos negros, porque eles não se traduzem em termos conhecidos, tais como quilômetros por hora. A equipe que estudou a NGC 1365, por exemplo, a partir das observações feitas pelo XMM-Newton e pela nave espacial Nustar, da NASA, encontrou a taxa de rotação do buraco negro deduzindo que representasse 84% do máximo permitido pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Neste novo estudo, o buraco negro que está a 500 milhões de anos-luz de nós tem uma taxa relativamente baixa de rotação. A equipe esclarece: “Serão necessários melhores dados de alta energia para determinar se este novo método dá uma estimativa da rotação, o qual é consistente com aquele derivado a partir da linha de ferro, ou se, em vez disso, revela a falta de compreensão de emissão contínua do disco e da reflexão do disco”.

Fonte: Jornal Ciência