Qual é o limite para se aproximar de um buraco negro?

Quando alguma coisa escapa do buraco negro, ele o faz no último minuto, cruzando a fronteira entre a segurança e o horizonte de eventos. Na física, esse limite é chamado de órbita circular estável mais interna (ISCO), e sua localização exata nunca foi determinada, até agora.

Buraco Negro

Um grupo de pesquisadores descobriu como determinar a ISCO, usando o mapeamento de reverberação da luz que é emitida quando nuvens de gás e matéria são engolidas por um buraco negro: as regiões circundantes se iluminam de maneira diferente e essa diferença é mapeada.

Buraco Negro

Quando o material desliza do disco de acreção (todo o material difuso que orbita em torno do buraco negro), necessariamente passa pelo ISCO. Ao entrar no buraco negro, o que foi engolido se torna tão quente que emite luz intensa em todas as direções - de fato, uma grande faixa de radiação de raios X de alta energia, observável da Terra. No entanto, os detalhes da estrutura do disco de acréscimo são perdidos.


Mapeando o caminho da luz

A luz emitida é tão intensa que atinge regiões dominadas por aglomerados de gás frio, além do disco. O que acontece então é a geração de mais luz, com a energização do gás frio por raios-X. Essa fluorescência também pode ser vista a partir daqui.

O que os astrônomos Dan Wilkins, da Universidade de Stanford, Christopher Reynolds e Agustin Caralde Fabian, ambos da Universidade de Cambridge, fizeram foi seguir o caminho percorrido pela luz emitida (que brilha de maneira diferente ao longo do caminho).

Os astrônomos simularam em um computador a maneira como o movimento do gás dentro da ISCO afeta a emissão de raios-X nas proximidades do buraco negro e no exterior gasoso, limitando a localização do limiar. O resultado a que chegaram foi publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society, mas continua sendo visto pela próxima geração de telescópios de raios-X.

Uma singularidade para chamar de lar

É essencial saber de onde é o limiar de onde podemos escapar de uma singularidade, se considerarmos os buracos negros como possíveis locais habitáveis no cosmos.

Em janeiro deste ano, os físicos Pavel Bakala, Jan Docekal e Zuzana Turonova, da Universidade da Silésia em Opava, publicaram no Astrophysical Journal uma análise de como podemos viver orbitando um buraco negro.

Em todo o universo, você pode encontrar o eco do Big Bang, o chamado fundo cósmico de microondas (CMB). Está frio; alguns graus acima do zero absoluto. Quando engolido por um buraco negro, é aquecido pelas altas energias emitidas por imensa gravidade.

Um sol e uma noite

Se o buraco negro estiver girando, a luz da CMB estará concentrada em um único ponto, como um sol, enquanto o horizonte de eventos cobre 40% do céu, você tem um sol e uma noite para o seu hipotético planeta em órbita de uma estrela, buraco negro.

Buraco Negro

Teria que ser grande o suficiente para criar uma “zona habitável” logo acima do horizonte de eventos, onde o CMB atinge o pico na parte UV do espectro da luz (quente o suficiente para ter água líquida).

Segundo o trabalho, o problema seria a expansão do tempo. O planeta teria que orbitar o buraco negro quase à velocidade da luz; cada segundo neste planeta seria igual a horas na Terra.


Fonte: regardnews





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