GRS 1915+105: Tirando o Pulso de Um Sistema de Buraco Negro

Essa imagem óptica e infravermelha do Digitized Sky Survey mostra o campo coroado ao redor do sistema binário GRS 1915+105 (ou apenas GRS 1915) localizado próximo do plano da Via Láctea. O detalhe mostrado na parte superior esquerda destaca a imagem feita pelo Chandra do GRS 1915, e o detalhe na parte inferior direita mostra o gráfico parecido com um gráfico que mede o batimento do coração visto em raios-X desse sistema. Usando o Chandra e o Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), os astrônomos descobriram o que causa esses batimentos e ganharam uma nova luz sobre a maneira como os buracos negros podem regular o seu influxo e diminuir severamente seu crescimento.

O GRS 1915 possui um buraco negro que é aproximadamente 14 vezes mais massivo que o Sol que está se alimentando de material proveniente de uma estrela companheira próxima. À medida que o material gira em direção ao buraco negro, um disco se forma. O buraco negro no GRS 1915 estima-se que tem uma rotação máxima possível, permitindo que o material no seu disco interno tenha uma órbita muito próxima ao buraco negro – em uma raio somente 20% maior que o horizonte de eventos – onde o material viaja a uma velocidade igual a 50% da velocidade da luz.

Os pesquisadores monitoraram esse sistema de buraco negro com o Chandra e com o RXTE por um período de mais de oito horas. À medida que eles olhavam, o GRS 1915 emitia um rápido pulso brilhante de raio-X, com um período de aproximadamente 50 segundos. Esse tipo de ritmo cíclico se aproxima muito a um eletrocardiograma feito de um coração humano. Sabia-se anteriormente que o GRS 1915 poderia desenvolver esse tipo de batimento, mas os pesquisadores ganharam um novo entendimento sobre o que governa esses batimentos, e usaram os pulsos para entender o que controla  quanto material o buraco negro consome a partir dos dados do RXTE.

Os astrônomos também usaram o espectrógrafo de alta resolução do Chandra para estudar os efeitos dessa variação nos batimentos em regiões do disco longe do buraco negro, a uma distância de aproximadamente 100000 a um milhão de vezes o raio do horizonte de eventos. Analisando o espectro registrado pelo Chandra, eles descobriram um vento muito forte sendo dirigido para longe da parte externa do disco. A taxa da massa expelida nesse vento é impressionantemente alta, mais de 25 vezes a taxa máxima da matéria que cai dentro do buraco negro. Esse vento massivo drena material do disco externo e eventualmente gera a variação observada nos batimentos.

Fonte:

http://chandra.si.edu/photo/2011/g1915/

 

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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