O buraco negro supermassivo no coração da nossa galáxia não está apenas girando, ele está girando quase a toda velocidade, puxando qualquer coisa perto dele para o passeio.
Os físicos calcularam a velocidade de rotação do buraco negro supermassivo da Via Láctea, chamado Sagitário A* (Sgr A*), usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA para visualizar raios-X e ondas de rádio emitidas por fluxos de material.
Velocidade de rotação a Buraco negro É definido como “a” e recebe um valor de 0 a 1, onde 1 representa a velocidade rotacional máxima de um determinado buraco negro, que é uma grande fração da velocidade da luz. Rute A. DalíUm físico da Penn State e os seus colegas descobriram que a velocidade de rotação de Sagitário A* varia entre 0,84 e 0,96, o que está próximo do limite superior definido pela largura do buraco negro. A equipe descreveu a velocidade surpreendente do Sgr A* em um estudo publicado em 21 de outubro na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
“A descoberta de que Sagitário A* está a rodar à sua velocidade máxima tem implicações de longo alcance para a nossa compreensão Buraco negro “A formação e os processos astrofísicos associados a estes magníficos objetos cósmicos.” Xavier CalmetteO físico teórico da Universidade de Sussex, que não esteve envolvido na pesquisa, disse ao Live Science por e-mail.
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Buracos negros são um obstáculo
A rotação de um buraco negro é diferente da rotação de outros objetos cósmicos. Embora os planetas, estrelas e asteróides sejam corpos sólidos com superfícies físicas, os buracos negros são, na verdade, regiões do espaço-tempo delimitadas por uma superfície externa não física chamada horizonte de eventos, além da qual a luz não pode escapar.
“Enquanto a rotação de um planeta ou estrela é governada pela distribuição da sua massa, a rotação de um buraco negro é descrita pelo seu momento angular”, disse Calmette. “Devido às intensas forças gravitacionais perto do buraco negro, a rotação faz com que o espaço-tempo se torne extremamente curvo e torcido, formando o que é conhecido como ergosfera. Este efeito é exclusivo dos buracos negros e não ocorre com objetos sólidos como planetas ou estrelas.”
Isso significa que, quando giram, os buracos negros literalmente torcem a própria estrutura do espaço-tempo e puxam qualquer coisa dentro da atmosfera.
Este fenómeno, chamado “frame drag” ou “efeito lensing-and-thering”, significa que para compreender a forma como o espaço se comporta em torno de um buraco negro, os investigadores precisam de saber a sua rotação. Arrastar o quadro também causa efeitos visuais estranhos em torno dos buracos negros.
“À medida que a luz viaja perto de um buraco negro em rotação, a rotação do espaço-tempo faz com que o caminho da luz seja curvado ou torcido”, disse Calmette. “Isso resulta em um fenômeno chamado lente gravitacional, onde o caminho da luz é curvado devido à influência gravitacional do buraco negro em rotação. O efeito de arrasto do quadro pode criar anéis de luz e até mesmo criar a sombra do buraco negro. Estas são manifestações de o efeito da gravidade dos buracos negros na luz.”
A velocidade máxima teórica de um buraco negro é determinada pela forma como ele se alimenta de matéria e, portanto, como cresce.
“Quando a matéria cai no buraco negro, aumenta a rotação do buraco negro, mas há um limite para a quantidade de momento angular que pode ter”, disse Calmette. “Outro factor é a massa do buraco negro. Buracos negros maiores têm maior gravidade, o que torna mais difícil aumentar a sua rotação.
“Além disso, a interação entre o buraco negro e os seus arredores, como os discos de acreção, pode transferir momento angular e afetar a rotação do buraco negro”, acrescentou.
Isto poderia explicar porque é que Sgr A*, que tem uma massa equivalente a cerca de 4,5 milhões de Sóis, tem uma velocidade de rotação entre 0,84 e 0,96, mas o buraco negro supermassivo que se alimenta rapidamente no coração da galáxia M87 – o primeiro buraco negro já imaginado – é assim. Ele gira a uma velocidade entre 0,89 e 0,91, embora tenha massa equivalente a 6,5 bilhões de sóis.
