A expressão “você não pode ter tudo” também se aplica aos buracos negros. Os astrónomos descobriram que embora alimentar buracos negros possa criar ventos cósmicos poderosos e lançar jactos de alta energia, não podem fazer as duas coisas ao mesmo tempo.
Pelo contrário, este novo estudo diz que sim Buracos negros Na verdade, agindo como “interruptores cósmicos”, alternando entre esses dois modos de saída diferentes. A descoberta não só tem implicações na forma como os buracos negros crescem, mas também nos ajuda a compreender melhor como eles influenciam a formação de estrelas e, assim, moldam todas as suas galáxias natais.
Jiang e colegas fizeram a descoberta enquanto estudavam o sistema 4U 1630-472, que contém um buraco negro com 10 vezes a massa do Sol que está ativamente a retirar material da sua estrela companheira. Eles estudaram o sistema com o Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) da NASA. Estação Espacial Internacional (ISS) e o radiotelescópio MeerKAT durante um período de três anos.
O material roubado do buraco negro forma uma placa rotativa de plasma ao seu redor, chamada disco de acreção, que gradualmente se alimenta dele. Mas nem todo esse material ex-estelar está destinado a cair num buraco negro; Alguns explodem à velocidade da luz, enquanto outros são ejetados como ventos de buracos negros.
O que a equipe descobriu foi que o buraco negro nunca produziu ventos fortes e jatos de alta energia ao mesmo tempo, embora o disco agregado e a matéria da estrela companheira que estava recuperando o disco fossem consistentes.
“As nossas observações fornecem evidências claras de que os sistemas binários de buracos negros alternam entre jatos poderosos e ventos energéticos – não produzindo ambos simultaneamente – destacando a complexa interação e competição entre diferentes tipos de fluxos de buracos negros”, disse no relatório o membro da equipa Zuobin Zhang, da Universidade de Oxford.
Os mecanismos de saída deste buraco negro sugerem um mecanismo natural de autocontrole, e os jatos e o vento competem pela mesma coisa. Os pesquisadores também descobriram que, embora o tipo de fluxo variasse, a quantidade de energia e massa permanecia consistente. Também implica uma taxa de descarga total aproximadamente constante.
A equipe por trás desta pesquisa descobriu que o padrão de entrada e saída não depende da quantidade de material que cai em direção ao buraco negro, mas da configuração dos campos magnéticos no disco de acreção.
Isto significa que os buracos negros não só sugam gás e poeira das suas galáxias hospedeiras, mas também podem gerir a forma como esta matéria é devolvida ao seu ambiente cósmico. Dado que este gás e poeira são os blocos de construção de novas estrelas, estes raios cósmicos desempenham um papel importante na regulação da formação de estrelas e, portanto, no crescimento das galáxias.
A pesquisa da equipe foi publicada em 5 de janeiro na revista Astronomia Natural.
