M. D. Gorski/Aaron M. Geller, Northwestern University, CIERA
Uma equipa de cientistas da Universidade de Helsínquia, na Finlândia, conseguiu alcançar um feito que tem vindo a ser desejado desde a década de 1970: explicar a radiação de raios-X à volta dos buracos negros.
Um buraco negro nasce quando uma estrela colapsa numa concentração tão densa de massa que a sua gravidade impede até a luz de escapar da sua esfera de influência. É por isso que os buracos negros só podem ser observados através dos seus efeitos indiretos no meio ambiente.
A maioria tem uma estrela companheira, com a qual formam um sistema estelar binário. Nele, os dois objetos orbitam-se mutuamente, criando um fluxo lento de gás que forma um disco de acreção à volta do buraco negro, uma fonte brilhante e observável de raios-X.
Desde a década de 1970, foram feitas várias tentativas para modelar a radiação dos fluxos de acreção, na crença de que os raios-X eram produzidos pela interação do gás local e dos campos magnéticos.
Segundo o EuropaPress, as simulações demonstraram que a turbulência em torno dos buracos negros é tão forte que até os efeitos quânticos se tornam importantes para a dinâmica do plasma.
No modelo de plasma de eletrões, positrões e fotões, a radiação local de raios-X pode ser convertida em elétrons e positrões, que podem por sua vez aniquilar-se e tornar-se radiação ao entrar em contacto.
De acordo com o investigador Joonas Nättilä, elétrons e positrões, antipartículas entre si, não permanecem no mesmo lugar, mas o ambiente extremamente energético dos buracos negros torna possível essa convivência.
Normalmente, a radiação também não interage com o plasma, mas os fotões são tão energéticos em torno dos buracos negros que as suas interações também de tornam determinantes.
O estudo, cujo artigo científico foi publicado na Nature Communications, demonstrou que o plasma turbulento produz naturalmente o tipo de radiação de raios-X observada nos discos de acreção.
Além disso, a simulação possibilitou constatar, pela primeira vez, que o plasma dos buracos negros pode estar em dois estados de equilíbrio distintos, dependendo do campo de radiação externo. Num deles, o plasma é transparente e frio, enquanto no outro é opaco e quente.
