R. Hurt / Caltech (IPAC)
Impressão artística que mostra um buraco negro supermassivo rodeado por um disco de acreção que contém buracos negros mais pequenos situados numa “armadilha de migração”.
Um estudo internacional, liderado por investigadores da Universidade de Monash, revelou informações cruciais sobre a dinâmica dos buracos negros no interior de discos massivos nos centros das galáxias.
Publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o estudo mostra os intrincados processos que controlam quando e onde os buracos negros abrandam e interagem uns com os outros, potencialmente levando a fusões.
As conclusões do estudo lançam luz sobre as emissões de ondas gravitacionais resultantes da fusão de buracos negros, eventos detetáveis por instrumentos como o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
Quando dois buracos negros se aproximam demasiado um do outro, perturbam o próprio espaço-tempo, emitindo ondas gravitacionais antes de se fundirem num só.
A investigação centrou-se nos centros das galáxias, onde os buracos negros podem fundir-se várias vezes devido à enorme atração gravitacional do buraco negro supermassivo no núcleo.
Além disso, a presença de um massivo disco de acreção contribui para o brilho destas galáxias, classificando-as como NGAs (Núcleos Galácticos Ativos).
A interação entre os buracos negros mais pequenos e o gás circundante faz com que migrem no interior do disco, acumulando-se em regiões conhecidas como “armadilhas de migração“. Estas armadilhas aumentam a probabilidade de encontros próximos entre os buracos negros, potencialmente levando a fusões.
Evgeni Grishin, investigador pós-doutorado da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Monash, que liderou o estudo juntamente com investigadores da Universidade Hebraica de Jerusalém, comparou o fenómeno a um cruzamento movimentado sem semáforos.
“Analisámos quantos seriam e onde teríamos estes cruzamentos movimentados”, explica Grishin em comunicado publicado no site de universidade.
“Os efeitos térmicos desempenham um papel crucial neste processo, influenciando a localização e a estabilidade das armadilhas de migração. Uma implicação é que não vemos armadilhas de migração em galáxias ativas com grande luminosidade”, acrescenta o investigador.
As descobertas do estudo fazem avançar a nossa compreensão das fusões de buracos negros e têm também implicações mais vastas para a astronomia de ondas gravitacionais, para a astrofísica de altas energias, para a evolução das galáxias e o “feedback” dos NGAs.
“Apesar destas descobertas significativas, muito sobre a física dos buracos negros e dos ambientes que os rodeiam permanece desconhecido”, diz Grishin.
“Estamos entusiasmados com os resultados e estamos agora um passo mais perto de descobrir onde e como os buracos negros se fundem nos núcleos galácticos. O futuro da astronomia de ondas gravitacionais e da investigação de núcleos galácticos ativos é excecionalmente promissor”, conclui Monash.
// CCVAlg
