O universo fez um raro avanço para os pesquisadores que procuram um dos efeitos mais difíceis de capturar no céu noturno.
As conclusões são relatadas em Conquistas da ciênciaos cientistas descrevem as primeiras observações de um vórtice espiral no espaço-tempo associado a um buraco negro em rotação rápida.
Primeira evidência de arrastamento da moldura do buraco negro
Este fenômeno é chamado de precessão de lente ou arrasto de quadro. Isso se refere a como um buraco negro giratório gira o espaço-tempo em torno de si mesmo, puxando matéria próxima, como estrelas, e fazendo com que seus caminhos oscilem.
A equipe de pesquisa foi liderada pelos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências, com o apoio da Universidade de Cardiff. Eles se concentraram no AT2020afhd, um evento de perturbação de marés (TDE) onde a estrela foi destruída por um buraco negro supermassivo.
Quando a estrela foi destruída, seus restos formaram um disco giratório ao redor do buraco negro. Jatos intensos de material foram lançados deste disco quase à velocidade da luz.
Uma oscilação cósmica de 20 dias vista em raios X e rádio
Ao rastrear os padrões repetidos de raios-X e sinais de rádio do evento, os pesquisadores descobriram que o disco e o jato estavam oscilantes juntos. O movimento se repete em um ciclo de 20 dias.
Einstein propôs pela primeira vez a ideia deste efeito em 1913, e mais tarde foi colocado em forma matemática por Lens e Thiering em 1918. Estas novas medições confirmam uma previsão chave da relatividade geral e podem ajudar os cientistas a investigar a rotação do buraco negro, a física da acreção e como os jatos se formam.
Cosimo Insera, professor da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff e um dos coautores do artigo, disse: “Nosso estudo fornece a evidência mais convincente até agora da precessão de Linz-Thirring – um buraco negro arrasta o espaço e o tempo da mesma forma que um vórtice pode arrastar água ao seu redor para um redemoinho.
“Este é um verdadeiro presente para os físicos, pois confirmamos previsões feitas há mais de um século. Não só isso, mas estas observações também nos dizem mais sobre a natureza dos TDEs – quando uma estrela é dilacerada pelas imensas forças gravitacionais de um buraco negro.
“Ao contrário dos TDEs estudados anteriormente, que têm sinais de rádio estáveis, o sinal do AT2020afhd mostrou mudanças de curto prazo que não poderíamos atribuir à emissão de energia do buraco negro e dos seus componentes circundantes. Isto confirma ainda mais o efeito de arrasto nas nossas mentes e oferece aos cientistas um novo método para estudar buracos negros.”
Dados Swift e VLA mais espectroscopia
Para determinar o sinal de arrasto, a equipe analisou observações de raios X do Observatório Neil Gehrels Swift (Swift) e medições de rádio do Karl G. Jansky Very Large Array (VLA).
Eles também investigaram a composição, estrutura e comportamento do material envolvido por meio de espectroscopia eletromagnética, o que os ajudou a descrever e determinar o efeito.
“Ao mostrar que um buraco negro pode arrastar o espaço-tempo e criar este efeito de arrastar quadros, também estamos a começar a compreender a mecânica deste processo,” explica o Dr.
“Da mesma forma que um objeto carregado cria um campo magnético à medida que gira, vemos como um objeto massivo em rotação – neste caso um buraco negro – cria um campo gravitomagnético que afeta o movimento das estrelas e de outros objetos espaciais próximos.
“É um lembrete para nós, especialmente durante a temporada de férias, quando olhamos maravilhados para o céu noturno, que temos a capacidade de identificar cada vez mais objetos incomuns em todas as variações e sabores criados pela natureza.”
O artigo “Detecção de supressão de jato de disco em caso de interrupção de maré” é publicado em Conquistas da ciência.
