O centro da galáxia J1120+0641 abriga um buraco negro que intriga cientistas por dois principais motivos. Primeiro, pelo “que” (sua massa é equivalente a um bilhão de sóis). Segundo, e talvez mais intrigante, pelo “quando” (não se sabe como o buraco negro adquiriu tanta massa em tão pouco tempo).
Galáxia tem buraco negro tão massivo quanto intrigante
- A galáxia J1120+0641 é estudada há mais de uma década devido ao seu buraco negro supermassivo com massa equivalente a um bilhão de sóis. A velocidade com que este buraco negro adquiriu sua massa é um mistério para cientistas. E observações recentes do telescópio James Webb desafiam explicações convencionais possíveis;
- As observações foram analisadas por uma equipe liderada por Sarah Bosman, do Instituto Max Planck de Astronomia na Alemanha. Elas revelaram que o buraco negro se alimenta de maneira considerada normal, sem diferenças significativas na acumulação de matéria comparado a outros quasares;
- Esses achados contradizem a teoria de que o buraco negro poderia estar passando por um processo de acreção super-Eddington – quando um buraco negro consome matéria a uma taxa maior do que seu limite teórico. Até então, acreditava-se que isso explicaria seu crescimento rápido;
- O estudo aponta que, mesmo observando em diferentes comprimentos de onda, os quasares mostram comportamentos semelhantes em várias épocas do Universo. Isso significa que a forma como esse buraco negro adquiriu sua massa continua sendo um enigma.
Sabe-se da existência desta galáxia e do seu buraco negro supermassivo há mais de uma década, janela de tempo na qual pesquisadores matutaram ideias sobre como ele surgiu. Agora, observações por meio do telescópio James Webb (JWST) descartaram uma dessas noções. E isso abriu espaço para explicações exóticas sobre o misterioso ganho de massa do buraco negro.
Quanto mais se observa este buraco negro, mais enigmático ele fica
O JWST observou a galáxia no início de 2023. E uma equipe liderada pela astrônoma Sarah Bosman do Instituto Max Planck de Astronomia na Alemanha destrinchou a luz coletada para catalogar as propriedades do material ao redor do buraco negro.
A análise revelou que o buraco negro em questão se alimenta de maneira bastante normal. Segundo a pesquisa, publicada na revista Nature Astronomy, não há nada em sua acreção (acumulação gradual de matéria) que pareça significativamente diferente de outras galáxias quasar mais recentes.
(Galáxias quasar são galáxias com um buraco negro supermassivo central alimentando-se a uma taxa tremenda. Elas são cercadas por uma vasta nuvem de gás e poeira. O atrito e a gravidade ao redor do buraco negro aquecem o material, fazendo-o brilhar intensamente.)
Isso significa que J1120+0641 é o que parece ser: uma galáxia quasar normal, com um buraco negro que não está devorando material a uma taxa superalta. “No geral, as novas observações apenas adicionam ao mistério: quasares iniciais eram surpreendentemente normais”, disse Sarah, em comunicado publicado no site do Instituto Max Planck. “Não importa em quais comprimentos de onda os observamos, quasares são quase idênticos em todas as épocas do Universo.”
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Pesquisa desmonta explicação sobre mistério por trás de buraco negro supermassivo
A observação de Sarah implica que a acreção super-Eddington não é a explicação para o crescimento de buracos negros massivos e enigmáticos no alvorecer do tempo. Mas vamos por partes.
A velocidade com que um buraco negro pode se alimentar não é ilimitada – a taxa máxima estável é determinada pelo seu limite de Eddington. Passou dele, o material aquecido brilha tanto que a pressão da radiação supera a força gravitacional. Resultado: empurra o material para longe. É como se tirasse a comida da boca do buraco negro.
Agora, sabe-se que buracos negros podem entrar (brevemente) em acreção super-Eddington. Quando isso acontece, eles ultrapassam o limite de Eddington e devoram tanto material quanto podem antes da pressão da radiação começar a agir.
Esta era uma das possíveis explicações para como o buraco negro no centro de J1120+0641 se tornou tão massivo tão rápido. Agora, não é mais. E o mistério continua.
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