Entranhas de buraco negro modeladas em simulação de supercomputador (com vídeo)

Os mecanismos internos dos buracos negros estão agora um pouco mais claros, graças a uma simulação de supercomputador, que mostrou como a matéria que cai em buracos negros emite luz.

Ao analisar uma simulação de um buraco negro do tamanho de uma estrela, os pesquisadores viram como dois tipos de raios-X podem ser emitidos pela queda de material nos objetos mais densos do universo conhecido.

"O nosso trabalho traça os movimentos complexos, as interações de partículas e campos magnéticos turbulentos em gás a biliões de graus no limiar de um buraco negro, um dos ambientes físicos mais extremos do Universo", disse em comunicado o pesquisador Jeremy Schnittman, astrofísico da NASA.

Os buracos negros de massa estelar são criados quando estrelas massivas ficam sem combustível, desabando em objetos extremamente densos, com forte atração gravitacional. O gás orbitando um buraco negro eventualmente acumula-se num disco achatado que cai em direção ao centro do buraco negro. 

O gás pode atingir temperaturas de até 20 milhões de graus Fahrenheit (12 milhões de graus Celsius) - cerca de 2.000 vezes mais quente que a superfície do sol, à medida que se aproxima do centro. O gás quente brilha em luz de baixa energia conhecida como raios-X "suaves".

"Os buracos negros são verdadeiramente exóticos, com temperaturas extraordinariamente altas, movimentos extremamente rápidos e gravidade exibindo a estranheza completa da relatividade geral", afirma Julian Krolik, professor da Johns Hopkins University, em comunicado. "Mas os nossos cálculos mostram que podemos entender muito sobre eles usando os princípios da física padrão".

Schnittman e a sua equipa descobriram que a densidade, velocidade e temperatura do gás são aumentados por campos magnéticos no disco, criando uma "espuma turbulenta em órbita do buraco negro a velocidades próximas da velocidade da luz". As pressões magnéticas no disco criam uma coroa acima que leva à produção de discos de raios-X.

Os cientistas usaram 27 dias de dados a partir do computador localizado na Universidade do Texas, para produzir estes resultados. Os resultados foram publicados na edição de 1 de junho do The Astrophysical Journal.