Um grupo de buracos negros gigantes incomuns podem estar consumindo uma excessiva quantidade de matéria, de acordo com um novo estudo usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Essa descoberta pode ajudar os astrônomos a entenderem como os maiores buracos negros foram capazes de crescer tão rapidamente no início do universo.
Os astrônomos conheciam por algum tempo que os buracos negros supermassivos – com massa variando de de milhões à bilhões de vezes a massa do Sol e residindo nos centros das galáxias – podem ingerir imensas quantidades de gás e poeira que são atraídas pela grande força de atração gravitacional. À medida que a matéria cai na direção desses buracos negros, eles brilham e podem ser vistos a bilhões de anos-luz de distância. Os astrônomos chamam esses buracos negros extremamente furiosos de quasares.
Esse novo resultado sugere que alguns quasares são ainda mais adeptos em devorar matéria do que os cientistas previamente sabiam.
“Mesmo para esses prodigiosos consumidores de material, esses enormes buracos negros parecem estar jantando em uma taxa enorme, no mínimo de cinco a 10 vezes mais rápido do que os quasares típicos”, disse Bin Lou da Universidade de Penn State em State College.
Luo e seus colegas examinaram dados do Chandra para 51 quasares que estão localizados à distâncias entre 5 e 11.5 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Esses quasares foram selecionados pois eles tinham uma emissão fraca incomum de certos átomos, especialmente do carbono, nos comprimentos de onda do ultravioleta. Cerca de 65% dos quasares nesse estudo foram encontrados por serem muito apagados em raios-X, em cerca de 40% em média, com relação aos quasares típicos.
A emissão atômica ultravioleta fraca e os fluxos de raios-X desses objetos poderiam ser uma pista importante para a questão de como um buraco negro supermassivo puxa matéria. Simulações computacionais mostram que em taxas de baixo fluxo espiralam em direção ao buraco negro num fino disco. Contudo, se a taxa de fluxo de matéria é alta, o disco pode inchar de forma dramática devido a pressão da alta radiação no torus que circunda a parte interna do disco.
“Essa imagem se ajusta com nossos dados”, disse Jianfeng Wu, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachussets. “Se um quasar está mergulhado numa estrutura espessa de gás e poeira, o torus absorverá muito da radiação produzida mais perto do buraco negro e isso evitaria com que ele puxasse o gás localizado mais distante, resultando assim numa emissão ultravioleta mais fraca e uma emissão de raios-X.
O balanço comum entre a força da gravidade interna e a pressão da radiação para fora seria também afetada.
“Mais radiação seria emitida na direção perpendicular domingo espesso, ao invés de ser emitida ao longo do disco, permitindo assim que o material caísse em taxas mais altas”, disse Niel Brandt da Universidade de Penn State.
A implicação importante é que esses quasares com discos espessos podem abrigar buracos negros crescendo numa taxa extraordinariamente rápida. O estudo atual e alguns anteriores de equipes diferentes sugerem que esses quasares podem ser mais comuns no universo inicial, somente a cerca de um bilhão de anos depois do Big Bang. Esse crescimento rápido poderia também explicar a existência de imensos buracos negros até mesmo em tempos iniciais do universo.
Fonte:
http://www.astronomy.com/news/2015/05/chandra-suggests-black-holes-gorging-at-excessive-rates
