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Vídeo mostra "dança" entre buracos negros e suas estrelas companheiras

Uma nova animação da NASA apresenta a dinâmica entre os buracos negros mais próximos da Terra e as estrelas que os acompanham. O vídeo reúne 22 sistemas binários localizadas na Via Láctea e na galáxia vizinha, a Grande Nuvem de Magalhães, observados em raios-X.

No contexto do vídeo, os sistemas binários são formados por uma estrela orbitando um buraco negro. Em cada dupla da animação, o buraco negro é representado como um ponto preto no centro do disco de acreção — formado pelo material estelar atraído por sua gravidade.

Qualquer estrela com 20 vezes a massa do Sol se transformará em um buraco negro ao fim de sua vida. Como estes objetos não refletem luz, os astrônomos observam a interação com uma estrela companheira para detectá-los.

A melhor maneira de observar esta dinâmica é usando raios-X. Em um sistema binário, o buraco negro se alimenta do material estelar de duas maneiras: o gás da estrela pode fluir diretamente para o buraco negro ou os ventos solares da estrela jogam o material para dentro ele. Quando a matéria é "consumida", uma imensa quantidade de energia, na forma de raios-X, é liberada.

Os astrônomos ainda não chegaram a um consenso sobre como o grande sistema no centro da animação, o GRS 1915, funciona. O disco de acreção, formado por material preso em órbita do buraco negro, deste sistema se estende por 80 milhões de km — superior à distância de Mercúrio ao Sol.

Na animação, a velocidade orbital dos sistemas binários foi acelerada em até 2 mil vezes (Imagem: Reprodução/NASA/SVS-GSFC)
Na animação, a velocidade orbital dos sistemas binários foi acelerada em até 2 mil vezes (Imagem: Reprodução/NASA/SVS-GSFC)

À medida que o material no disco aquece enquanto cai no buraco negro, ele passa a brilhar em luz visível, ultravioleta e, então, raios-X. As cores das estrelas no vídeo variam do branco-azulado ao avermelhado, indicando, respectivamente, temperaturas 5 vezes mais quentes ou até 45% mais frias que a do Sol.

No vídeo, o movimento orbital dos sistemas binários foi acelerado em quase 22 mil vezes e os ângulos de visão são os mesmos de como os observamos a partir da Terra. Os buracos negros são apresentados em uma escala que reflete suas respectivas massas, então aparecem maiores do que realmente são.

Por exemplo, o Cygnus X-1, o primeiro sistema de buraco negro confirmado, tem 21 vezes a massa do Sol, mas sua superfície (horizonte de eventos) tem apenas 124 km.

Fonte: Canaltech

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