Buraco negro da foto divulgada em 2019 está perdendo energia e desacelerando sua rotação

Buracos negros são regiões do espaço-tempo onde nem mesmo a luz consegue escapar. Uma vez dentro da região conhecida como horizonte de eventos nada consegue retornar. O rario do horizonte de eventos é proporcional à massa do buraco negro, quanto mais massivos, maiores são.

Os buracos negros supermassivos que possuem entre 10 mil até bilhões de massas solares estão localizados no centro das galáxias. Em 2019, o buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87* foi fotografado através de técnicas de radioastronomia pela colaboração Event Horizon Telescope (EHT).

Usando dados obtidos pelo EHT, pesquisadores concluíram que o M87* está perdendo energia e sua rotação está diminuindo. Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal esse mês.

Buracos negros supermassivos

Uma possível classificação dos buracos negros é através da sua massa. Buracos negros menos massivos são chamados de estelares enquanto os mais massivos são chamados de supermassivos. Os supermassivos estão localizados no centro de cada galáxia.

Na Via Láctea, temos o buraco negro Sgr A* que foi segundo a ser fotografado. Ele possui cerca de 4 milhões de massas solares e seu diâmetro é menor do que a órbita de Mercúrio. Em 2020, parte do prêmio Nobel foi dividido com pesquisadores que descobriram Sgr A* através de análise da cinemática de estrelas.

Estudar os buracos negros do centro das galáxias pode nos dar informação de como as galáxias se formaram. Uma pergunta em aberta é: quem veio primeiro os buracos negros ou as galáxias? Isso é uma das perguntas que o telescópio James Webb tenta responder.

Como buracos negros se alimentam?

Buracos negros não são ralos que engolem tudo que passa na frente deles. O processo pelo qual um buraco negro acreta material é extremamente complexo e até hoje há perguntas a serem respondidas. Esse processo é conhecido como acreção.

O disco de acreção brilha durante o evento por diferentes processos físicos. A forma como um disco brilha depende de diversos fatores sendo um deles a taxa de acreção do buraco negro. Observando o brilho é possível saber características do buraco negro.

Jatos relativísticos

Um dos efeitos durante o processo de acreção é o chamado jato relativístico. A formação de um jato ainda não é bem compreendida. As simulações físicas sugerem que eles acontecem quando campo magnético empurra o material para foram que está prestes a cair no horizonte de eventos.

Quando esses campos magnéticos se enrolam em torno de um buraco negro devido à rotação do próprio, em um dado momento eles se repelem com uma potência muito grande. A energia liberada é tanta que esses jatos alcançam velocidades próximas a da luz e podem ter tamanhos que escapam da galáxia.

Buraco negro M87*

O buraco negro da galáxia elíptica M87, M87*, é um velho conhecido dos astrônomos. Ele possui quase 7 bilhões de massas solares e está localizado a uma distância de 55 milhões de anos-luz. Seu tamanho é maior que a órbita de Plutão.

Ele possui um jato que já foi registrado desde os anos 2000 pelo telescópio Hubble. Na imagem, é possível observar o jato em azul. Desde então, os astrônomos estudam o M87* para compreender como jatos são formados e tentar obter uma luz na questão.

Perdendo energia?

Recentemente, um grupo de pesquisadores concluiu que o M87* gira e que o campo magnético em si é forte o suficiente para barrar a acreção. O novo trabalho mostra que o campo magnético também pode ser responsável por fazer o buraco negro perder momento angular, ou seja, girar mais lentamente.

A energia está sendo liberada através dos jatos relativísticos do buraco negro que são originados por causa do campo magnético. Os pesquisadores acreditam que a energia que está sendo alimentada aos jatos vem do buraco negro em si. Mais observações serão necessárias para explicar de onde vem tanta energia dos jatos.