Quinta-feira, 28 de março de 2024

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Astrônomos detectaram um buraco negro "loucamente faminto" devorando uma estrela

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No início deste ano, os astrônomos detectaram um sinal extremamente brilhante nas bandas de raios-X, óptica e de rádio, chamado AT 2022cmc. Eles agora determinaram que a fonte mais provável desse sinal é um buraco negro supermassivo que está engolfando uma estrela em "hiperalimentação maluca", disparando jatos de matéria no que é conhecido como eventos de destruição das marés (TDE). De acordo com um novo artigo publicado na revista Nature Astronomy, este é um dos eventos registrados: o evento mais distante detectado a uma distância de cerca de 8,5 bilhões de anos-luz.

Astrônomos filmaram um buraco negro "loucamente faminto" devorando uma estrela

“Grande parte dessa destruição das marés acontece em um estágio inicial, e fomos capazes de capturar esse evento muito cedo, uma semana após o buraco negro começar a se alimentar da estrela”, disse o coautor Dheeraj Pasham, da Universidade de Birmingham. .

Um equívoco popular é que os buracos negros agem como aspiradores cósmicos, sugando avidamente qualquer matéria ao seu redor. Na verdade, apenas o que vai além do horizonte de eventos, inclusive a luz, é absorvido e não consegue escapar, enquanto parte da matéria do objeto é ejetada por um poderoso jato.

Se este objeto for uma estrela, então o processo de seu esmagamento (ou "espaguete") pelas poderosas forças gravitacionais do buraco negro ocorre fora do horizonte de eventos, e parte da massa inicial da estrela é ejetada à força para fora. Isso, por sua vez, pode formar um anel rotativo de matéria ao redor do buraco negro (o chamado disco de acreção), que emite poderosos raios-X e luz visível e, às vezes, ondas de rádio. Os TDEs são uma maneira de os astrônomos inferir indiretamente a presença de um buraco negro.

Astrônomos filmaram um buraco negro "loucamente faminto" devorando uma estrela

Os astrônomos detectaram AT 2022cmc pela primeira vez em fevereiro e imediatamente direcionaram vários telescópios operando em uma ampla gama de comprimentos de onda para a fonte. Entre eles estava um telescópio de raios-X a bordo da Estação Espacial Internacional chamado Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER). Talvez o sinal brilhante, estimado em equivalente à luz de 1,000 trilhões de sóis, tenha sido uma explosão de emissão de raios gama do colapso de uma estrela massiva. Mas os dados revelaram uma fonte 100 vezes mais poderosa do que a mais forte explosão de raios gama conhecida.

Dado o brilho do AT 2022cmc e sua maior duração, os astrônomos concluíram que ele deve ser alimentado por um buraco negro supermassivo. Os dados de raios-X também indicaram um "episódio de acreção extrema". É quando um vórtice de detritos se forma, quando uma infeliz estrela cai em um buraco negro. Mas o brilho ainda foi uma surpresa, dada a distância da fonte da Terra. Os autores atribuem isso à chamada “amplificação Doppler”, que ocorre quando o jato é apontado diretamente para a Terra, semelhante à forma como o som de uma sirene que passa é amplificado. AT 2022cmc é apenas o quarto TDE aprimorado por Doppler a ser encontrado, sendo o último descoberto em 2011.

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