Cientistas da Universidade de Warwick e da Universidade de Oxford, no Reino Unido, descobriram que buracos negros em processo de alimentação não conseguem produzir simultaneamente ventos cósmicos e jatos de alta energia. Os astrônomos observaram que esses objetos celestes funcionam como uma espécie de “gangorra cósmica”, alternando entre os dois tipos de ejeção de matéria. A Nature Astronomy publicou a pesquisa.
A equipe identificou que quando um buraco negro emite jatos de plasma em alta velocidade, os ventos de raios-X diminuem significativamente. Por outro lado, quando os ventos se intensificam, os jatos desaparecem completamente. Essa alternância representa um mecanismo natural de autorregulação desses objetos celestes, de acordo com o Space.com.
Competição por recursos
O fenômeno ocorre porque os jatos e os ventos disputam o mesmo material disponível ao redor do buraco negro. Apesar da mudança no tipo de ejeção, a quantidade total de energia e massa expelida permanece consistente, indicando uma taxa de fluxo de saída relativamente estável.
“Estamos vendo o que poderia ser descrito como uma disputa energética dentro do fluxo de acreção do buraco negro. Quando o buraco negro dispara um jato de plasma de alta velocidade, o vento de raios-X diminui, e quando o vento começa novamente, o jato desaparece”, explicou Jiachen Jiang da Universidade de Warwick.
Observações detalhadas
A descoberta aconteceu durante três anos de observações do sistema 4U 1630−472, que contém um buraco negro com aproximadamente 10 vezes a massa do Sol. Este objeto está ativamente extraindo matéria de uma estrela companheira.
O Explorador de Composição Interior de Estrelas de Nêutrons (NICER) da NASA, instalado na Estação Espacial Internacional, e o radiotelescópio MeerKAT, realizaram as observações.
A matéria capturada pelo buraco negro forma um disco de acreção ao seu redor, que gradualmente o alimenta. No entanto, nem todo esse material estelar é absorvido pelo buraco negro. Uma parte é expelida em velocidades próximas à da luz, enquanto outra porção é soprada como ventos.
Mecanismo ainda em estudo
Os pesquisadores teorizam que a alternância no método de ejeção não depende da quantidade de matéria que cai em direção ao buraco negro, mas sim da configuração dos campos magnéticos dentro do disco de acreção.
“Nossas observações fornecem evidências claras de que sistemas binários de buracos negros alternam entre jatos poderosos e ventos energéticos, nunca produzindo ambos simultaneamente. Destacando a complexa interação e competição entre diferentes formas de fluxos de saída de buracos negros”, afirmou Zuobin Zhang da Universidade de Oxford.
Assim, a partir desta descoberta, os cientistas poderão compreender melhor como os buracos negros influenciam a formação de estrelas e moldam suas galáxias hospedeiras. Isso porque o gás e a poeira ejetados são elementos fundamentais para a formação de novas estrelas.
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