Jatos de buracos negros não se comportam como cientistas previam
Por Daniele Cavalcante • Editado por Patricia Gnipper |
Os jatos relativísticos dos buracos negros ativos são mais complicados do que algumas teorias preveem, segundo um novo estudo publicado na Nature Astronomy. É que, diferente de determinados modelos que tentam explicar essas emissões, existe uma variabilidade alta na presença dos raios X.
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Quando buracos negros se alimentam de matéria e formam um disco de acreção, parte desse material é ejetado dos polos do objeto a velocidades relativísticas (comparáveis à da luz). Parte dos mecanismos que fazem isso acontecer já foram compreendidos pelos cientistas, mas ainda faltam algumas peças.
Diferentes modelos já foram propostos para tentar explicar o que acontece na formação e propagação desses jatos, usando as observações obtidas na época em que foram desenvolvidos. Como as informações não eram completas — e ainda não são —, os físicos tiveram que deduzir certos detalhes.
Uma das deduções diz respeito à presença dos raios X nos jatos, e um dos principais modelos de como eles são produzidos nesse processo diz que tais emissões permanecem estáveis em escalas de tempo longas (milhões de anos). Acontece que, talvez, este não seja o caso.
O novo artigo usou dados do observatório Chandra, o telescópio espacial de raios X com a maior resolução atualmente. A equipe analisou quase todos os jatos de buracos negros observados pelo Chandra e descobriu que uma porcentagem considerável das emissões de raios X nos jatos variaram em apenas alguns anos.
Conforme explica Eileen Meyer, principal autora do artigo, "existem dois modelos principais de como os raios X são produzidos nesses jatos, e eles são completamente diferentes. Um modelo invoca elétrons de energia muito baixa e outro tem elétrons de energia muito alta. E um desses modelos é completamente incompatível com qualquer tipo de variabilidade".
Isso significa que a variabilidade detectada nos dados do Chandra pode invalidar um dos dois modelos principais. Além disso, essa variabilidade esperada deveria ocorrer com o passar de alguns milhares ou milhões de anos, mas nos jatos analisados, ela aconteceu em um espaço de tempo muito curto.
Há outros detalhes (bem importantes, por sinal) que fogem às previsões dos físicos, como o mecanismo que acelera as partículas dos jatos. A hipótese mais simples sugeria que isso ocorre devido às atividades do "motor" do buraco negro, mas as análises dos dados do Chandra mostraram que as variações rápidas nas emissões de raios X ocorrem ao longo de toda a extensão dos jatos, sugerindo que a aceleração das partículas está acontecendo ao longo dessas emissões.
Por fim, os autores descobriram que as variações são mais frequentes nos jatos de buracos negros mais próximos da Via Láctea. Isso parece mais fácil de explicar: é que a luz que enxergamos dos jatos mais distantes viajou por mais tempo antes de chegar até nós, ou seja, estamos olhando para alguns milhões ou bilhões de anos no passado.
Na época em que os jatos distantes foram emitidos, o universo era menor e a radiação nele era maior. Segundo os pesquisadores, essa proporção maior de radiação teria levado a uma maior estabilidade dos raios X nos jatos. Os autores esperam que o estudo seja “um apelo real para os teóricos", diz Meyer, "para basicamente dar uma olhada neste resultado e criar modelos de jatos que sejam consistentes com o que estamos descobrindo".
Fonte: Nature Astronomy; via: Phys.org