Esta incrível simulação de um buraco negro nos mostra mais precisamente como este objeto deve se parecer

Por , em 5.12.2018

No coração da nossa galáxia, o núcleo em torno do qual tudo na Via Láctea orbita, encontra-se o buraco negro supermassivo Sagittarius A*.

Ainda que ele esteja a apenas 25.640 anos-luz de distância, nunca o vimos – e provavelmente nunca o veremos, uma vez que este tipo de objeto absorve toda a luz e não pode ser fotografado diretamente.

Nas últimas décadas, porém, astrônomos e astrofísicos têm estudado intensamente o espaço em torno de Sagittarius, e uma equipe de cientistas acabou de usar essa riqueza de dados para criar uma simulação 3D incrível:

O que estamos vendo?

O vídeo, criado pelo astrofísico Jordy Davelaar da Universidade Radboud, na Holanda, é uma das visões mais realistas do entorno direto de um buraco negro já produzidas.

Na simulação, o buraco negro se encontra no centro do material laranja se contorcendo furiosamente, um objeto tão denso e tão gravitacionalmente intenso que os fótons não conseguem atingir a velocidade de escape.

Ao seu redor, temos o exemplo de um dos ambientes mais extremos do universo. Um monte de poeira e gás gira, sendo que parte deste material é capturado pela gravidade do objeto e cai nele, onde é perdido para sempre. O material que fica preso nas linhas do campo magnético do buraco negro, por outro lado, é expelido de suas regiões polares como jatos relativísticos.

“A luz que você vê [na simulação] vem da matéria que desaparece no buraco negro em um vórtice; devido às condições extremas, torna-se um plasma que começa a brilhar. Essa luz é então defletida e deformada pela poderosa gravidade do buraco negro”, explica Davelaar.

Avanços

Ao longo dos anos, tem havido várias simulações de como o espaço ao redor de um buraco negro pode parecer.

A criada por Davelaar se parece com alguns trabalhos científicos anteriores, como os produzidos por Jean-Alain Marck e Jean-Pierre Luminet, que fez a primeira imagem do disco de acreção de um buraco negro em 1979, com três diferenças fundamentais.

Simulação de Davelaar (à esquerda) e simulação de 1989 de Jean-Alain Marck (à direita)

A primeira delas é que o buraco negro na simulação de Davelaar está girando com alto momento angular – o espaço-tempo de Kerr (um buraco negro em rotação) em oposição ao espaço-tempo de Schwarzschild (um buraco negro não giratório).

A segunda é que a acreção não está fluindo de um disco achatado, mas um toroide de matéria. E a terceira é que inclui campos magnéticos.

Como é mais provável que Sagittarius A* seja um buraco negro de Kerr, as diferenças fazem muito sentido. Além disso, a parte mais marcante da nova simulação é seu movimento.

Virtual x real

Será que veremos algo como essa simulação quando a colaboração com o Telescópio Event Horizon lançar a primeira fotografia do horizonte de eventos de Sagittarius A *, no próximo ano?

Provavelmente não, mas não porque a simulação seja imprecisa, e sim porque o seu ângulo de visão está diretamente no plano equatorial do buraco negro – e é extremamente improvável que a Terra esteja diretamente no plano equatorial de Sagittarius.

De qualquer forma, vamos descobrir em breve, e vai ser incrível.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Computational Astrophysics and Cosmology. [ScienceAlert]

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