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Uma equipe de astrofísicos liderada pelo Caltech conseguiu pela primeira vez simular a jornada do gás primordial que data do início do universo até o estágio em que ele é varrido por um disco de material que alimenta um único buraco negro supermassivo.
“Nossa nova simulação marca o ápice de vários anos de trabalho de duas grandes colaborações iniciadas aqui no Caltech”, diz Phil Hopkins, professor Ira S. Bowen de Astrofísica Teórica.
Os pesquisadores tiveram que construir uma simulação com uma resolução mais de 1.000 vezes maior que a melhor resolução anterior no campo.
Asimulação revelou que os campos magnéticos desempenham um papel muito maior do que se acreditava anteriormente na formação e modelagem dos enormes discos de material que giram e alimentam os buracos negros supermassivos.
Na nova simulação, os pesquisadores realizaram o que eles chamam de “super zoom-in” em um único buraco negro supermassivo, um objeto monstruoso que fica no coração de muitas galáxias, incluindo a nossa Via Láctea.
Os astrônomos sabem há décadas que, à medida que o gás e a poeira são puxados pela tremenda gravidade desses buracos negros, eles não são imediatamente sugados.
Mas ainda não se sabe muito sobre esses buracos negros supermassivos ativos, chamados quasares, e como os discos que os alimentam se formam e se comportam.
Eles alimentam milhares de processadores de computação que trabalham em paralelo com informações sobre a física em ação nesses cenários galácticos — desde as equações básicas que governam a gravidade até como tratar a matéria escura e as estrelas.
Em dois artigos seminais da década de 1970 que descreveram os discos de acreção que alimentam buracos negros supermassivos, os cientistas presumiram que a pressão térmica — a mudança na pressão causada pela mudança de temperatura do gás nos discos — desempenhou o papel dominante em impedir que tais discos entrassem em colapso sob a tremenda gravidade que eles experimentam perto do buraco negro.
A nova simulação descobriu que a pressão dos campos magnéticos desses discos era na verdade 10.000 vezes maior que a pressão do calor do gás.
Essa percepção muda uma série de previsões que os cientistas podem fazer sobre esses discos de acreção, como sua massa, quão densos e espessos eles devem ser, quão rápido o material deve ser capaz de se mover deles para um buraco negro e até mesmo sua geometria (como se os discos podem ser assimétricos).
fontes:
https://arxiv.org/pdf/2309.13115v2
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