Divisões no Espaço-Tempo Causam a Separação de um Disco de Buraco Negro em Dois: Novas Descobertas na Física Quântica

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Pesquisadores da Universidade do Noroeste, em Evanston, nos Estados Unidos, publicaram recentemente uma inovação revolucionária na compreensão do processo de alimentação dos buracos negros supermassivos. A equipe utilizou um modelo tridimensional para estudar quasares de “mudança de aparência”, simulando o comportamento errático desses núcleos galácticos imensos que alternam entre ligar e desligar seus jatos de radiação em períodos curtos, às vezes, durando apenas meses ou anos. Esse fenômeno desafia as previsões dos modelos anteriores que sugeriam uma abordagem mais ordenada para sua alimentação.

Chamados de “quasares com um interruptor de intensidade”, essas configurações consistem em um buraco negro supermassivo voraz e seu banquete cósmico, composto de gás e poeira que constituem seu disco de acreção. Esse material nutre o buraco negro ao atravessar o horizonte de eventos, semelhante à água descendo por um ralo imaginário durante um extenso período de 10 mil anos ou mais.

Os pesquisadores simularam as torções no espaço-tempo dos buracos negros por meio de um modelo computacional 3D. Neste modelo, o disco de acreção foi configurado para girar em sentido contrário ao giro do buraco negro, o que resultou em resultados surpreendentes. Ao invés de se comportar como uma massa de pizza sendo girada por um pizzaiolo, o disco de acreção começou a se esticar e eventualmente se rompeu, formando um subdisco interno e um subdisco externo que giravam em sentidos opostos, semelhante a um giroscópio. Isso demonstrou que o alinhamento do disco de acreção com o buraco negro desempenha um papel fundamental na dinâmica desses sistemas, contrastando com a expectativa anterior de um alinhamento automático.

Essa descoberta desafia nossas previsões anteriores e lança uma nova luz sobre o funcionamento interno desses enigmáticos buracos negros, que agora se revelam ainda mais fascinantes e complexos do que imaginávamos.

A descoberta do arrasto de quadro, conforme explicado por Nick Kaaz, astrofísico e autor do estudo, é responsável por exercer uma atração mais intensa sobre o material que está mais próximo do buraco negro e uma atração mais fraca sobre o conteúdo que está mais distante. Esse fenômeno ocorre porque, quando os buracos negros giram, eles literalmente arrastam o espaço ao seu redor, semelhante a um carrossel gigante, obrigando-o a girar em conjunto.

Essa descoberta tem implicações significativas, uma vez que pode lançar luz sobre o comportamento intrigante de alguns dos objetos mais brilhantes que observamos no céu noturno, como os quasares. Essa compreensão da dinâmica do arrasto de quadro pode ajudar a explicar por que os quasares aparecem e desaparecem de forma aparentemente inexplicável, trazendo uma nova perspectiva para o estudo desses fenômenos cósmicos.

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