Buraco negro supermassivo consome 40 vezes mais que o limite teórico
Um buraco negro supermassivo localizado na galáxia LID-568, observado a apenas 1,5 bilhão de anos após o Big Bang, está devorando matéria a uma taxa impressionante, mais de 40 vezes superior ao limite teórico conhecido como limite de Eddington.
Esta descoberta marca o primeiro registro de um buraco negro tão voraz e levanta novas questões sobre a formação e evolução destes fenômenos no início do universo. A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy, e promete abrir novas perspectivas sobre a evolução dos buracos negros no universo primitivo.
Este buraco negro está tendo um banquete. Este caso extremo mostra que um mecanismo de alimentação rápida acima do limite de Eddington é uma das possíveis explicações para a existência desses buracos negros massivos tão precocemente no universo.
Julia Scharwächter, astrônoma do Observatório Gemini e do NOIRLab da NSF
O que é o limite de Eddington?
O limite de Eddington é uma consequência natural do processo de alimentação de um buraco negro. Quando ele ativa a acreção de grandes quantidades de material, este não cai diretamente em sua gravidade, mas gira como água ao redor de um ralo.
A fricção e a gravidade elevam a temperatura do disco de material a níveis extremos, causando um brilho intenso. Contudo, a luz também exerce uma forma de pressão que, em um certo ponto, iguala a força gravitacional do buraco negro, impedindo que mais material se aproxime. Esse ponto é o limite de Eddington.
O “super-Eddington” tem um comportamento sem precedentes
No caso do LID-568, os pesquisadores observaram um fenômeno conhecido como acreção super-Eddington. Durante esse processo, o buraco negro consome uma quantidade massiva de matéria antes que a pressão da radiação o impeça. Esta descoberta levanta questões sobre como os buracos negros supermassivos podem alcançar tamanhos tão grandes em períodos tão curtos após o Big Bang.
A equipe liderada pela astrônoma Hyewon Suh, do Observatório Gemini e do NOIRLab da NSF, utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para realizar observações de acompanhamento de várias galáxias identificadas pelo Observatório de Raios-X Chandra.
A equipe se deparou com dificuldades para determinar a distância do LID-568, pois a galáxia era muito tênue. Contudo, com o uso do espectrógrafo de campo integral do NIRSpec do JWST, conseguiram localizar sua posição exata.
Leia mais:
Quais são os tipos de buracos negros?
O que aconteceria com a Terra se o Sol virasse um buraco negro?
O que aconteceria se entrássemos em um buraco negro?
Características do buraco negro
O LID-568, embora muito distante e fraco, revelou-se surpreendentemente brilhante em sua análise.
Observações detalhadas mostraram fortes fluxos de material, indicando a acreção, com parte do material sendo desviada e expelida para o espaço.
Os dados também revelaram que ele possui uma massa relativamente pequena para os padrões de supermassivos, com 7,2 milhões de vezes a massa do Sol.
No entanto, a quantidade de luz gerada pela matéria em seu disco era muito superior ao que um buraco negro dessa massa deveria ser capaz de produzir.
Isto sugere uma taxa de acreção mais de 40 vezes maior que o limite de Eddington.
Implicações para a compreensão do Universo
Suh e sua equipe destacam que a acreção super-Eddington deve ser um fenômeno breve, e a captura deste momento único representa uma oportunidade rara para os cientistas estudarem os processos de acreção.
As evidências sugerem que os primeiros buracos negros supermassivos não se formaram a partir de estrelas em colapso, mas sim a partir de grandes estrelas e aglomerados de gás, colapsando diretamente sob a gravidade. Isso lhes daria uma vantagem em seu caminho para se tornarem os enormes fenômenos que observamos hoje.
“A descoberta de um buraco negro em acreção super-Eddington sugere que uma parte significativa do crescimento da massa pode ocorrer durante um único episódio de alimentação rápida”, afirmou Suh.
O post Buraco negro supermassivo consome 40 vezes mais que o limite teórico apareceu primeiro em Olhar Digital.