O mistério do buraco negro foi RESOLVIDO: simulação aterrorizante revela como os vazios geram luz intensa que pode ser detectada a bilhões de anos-luz de distância
Os astrofísicos criaram simulações aterrorizantes que revelam como os buracos negros criam naturalmente exibições deslumbrantes detectadas a bilhões de anos-luz de distância. Nas imagens impressionantes, os buracos negros aparecem no centro como um espaço escuro e vazio – simplesmente porque nenhuma luz pode ser refletida a partir deles. Mas florescendo em torno desses “monstros destrutivos” estão padrões coloridos e vibrantes de textura rica em roxo, rosa e laranja. Esses incríveis espetáculos de luz são gerados por material que emite energia ao cair no buraco negro, seja gás, poeira ou matéria. Os especialistas da Fundação Simons, em Nova Iorque, conseguiram observar estas regiões implacáveis do espaço usando dados do espectro de luz alimentados em computadores poderosos. “A cor representa o quão denso é o gás”, disse o autor do estudo, Lizhong Zhang, ao Daily Mail. ‘Quanto mais brilhante a cor, mais denso é o gás em torno do buraco negro.’Os buracos negros são fontes intensas de gravidade que aspiram a poeira e o gás circundantes, bem como planetas e até outros buracos negros. Os astrofísicos criaram simulações aterrorizantes de como os buracos negros criam naturalmente exibições deslumbrantes. Perto deste buraco negro (mostrado no centro), um fluxo de acreção “altamente turbulento” forma um disco térmico denso e fino que permanece notavelmente estável. As simulações revelam como o material fluindo ao redor e dentro de buracos negros de massa estelar cria intensos espetáculos de luz rosa, roxo e laranja Devido à sua intensa atração gravitacional, os buracos negros atraem materiais como gás, plasma e poeira para um disco laranja brilhante giratório e orbital chamado de “disco de acreção”. Este disco quente que orbita o buraco negro é a sua principal fonte de luz – e é por isso que somos capazes de detectar buracos negros noutras galáxias a milhares de milhões de anos-luz de distância. Já foram produzidas imagens de alta resolução de buracos negros “supermassivos” – aqueles que têm massas de centenas de milhões a milhares de milhões de vezes a do nosso Sol. Os buracos negros supermassivos evoluem ao longo de anos ou mesmo séculos e impulsionam a evolução das galáxias. No entanto, os buracos negros “estelares” comparativamente mais pequenos não podem ser observados da mesma forma, aparecendo apenas como pequenos pontos de luz, afirma a equipa. Para modelar a acreção de buracos negros estelares, a equipe usou dois dos supercomputadores mais poderosos do mundo, Frontier e Aurora, no Laboratório Nacional de Oak Ridge e no Laboratório Nacional de Argonne, no Tennessee e em Illionois, respectivamente. Esses computadores em ‘exaescala’ são capazes de realizar um quintilhão de operações por segundo – um bilhão de bilhões de cálculos, ou 1 seguido de 18 zeros. buracos. O estudo centrou-se nos buracos negros estelares que se formam a partir do colapso gravitacional de uma estrela massiva no final do seu ciclo de vida. À medida que o gás e a poeira escaldantes fluem à volta e para dentro de um buraco negro, brilham com intensidade feroz em todo o espectro de luz. O que são buracos negros estelares? Um buraco negro de massa estelar é um tipo de buraco negro que se forma a partir do colapso gravitacional de uma estrela massiva no final do seu ciclo de vida. Eles têm massas que variam de cerca de 5 a várias dezenas de massas solares (o que significa cinco a várias dezenas da massa do nosso Sol). Em contraste, os buracos negros supermassivos têm massas de centenas de milhões a milhares de milhões de vezes a do nosso Sol. Mesmo com o poder computacional, os pesquisadores ainda precisavam de matemática complexa e algoritmos otimizados para computação em exaescala para obter resultados precisos. Através das suas simulações, a equipa de investigação mostrou como a matéria se comporta à medida que espirala em direcção a buracos negros de massa estelar. A matéria forma discos “altamente turbulentos” dominados pela radiação, lançando ventos caóticos e por vezes até produzindo jactos poderosos. Perto do buraco negro, o disco de acreção “denso mas fino” “permanece notavelmente estável”, apesar do fluxo turbulento de material que o alimenta, relata a equipa. O disco está embutido em um envelope “magneticamente dominado” que ajuda a estabilizar todo o sistema. As descobertas, publicadas no The Astrophysical Journal, marcam a primeira vez que os processos físicos na acumulação de buracos negros estelares foram calculados e apresentados com precisão. Simulações anteriores tomaram atalhos, simplificando os cálculos da radiação e tratando a radiação como uma espécie de fluido, que não reflete o seu comportamento real. Os cientistas levantaram o véu sobre as primeiras imagens capturadas de um buraco negro em abril de 2019. O anel laranja brilhante mostra o horizonte de eventos de M87, no aglomerado de galáxias de Virgem. No futuro, a equipe quer determinar se seu método computacional se aplica a todos os tipos de buracos negros, como os buracos negros supermassivos, que existem nos centros da maioria das grandes galáxias. Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, tem uma massa mais de 4 milhões de vezes a do nosso sol. Os buracos negros estão tão distantes que a obtenção da imagem de um deles só foi conseguida em 2019, usando uma enorme rede de telescópios terrestres. No entanto, temos boas hipóteses de ver a explosão de um buraco negro até 2035. Outra equipa de cientistas relatou recentemente que há 90% de probabilidade de pelo menos um buraco negro explodir nos próximos 10 anos. Se e quando isso acontecer, os telescópios posicionados no espaço e aqui na Terra deverão ser capazes de capturar o evento. O que aconteceria se você caísse em um buraco negro? Um buraco negro é um ponto de matéria tão denso que nem mesmo a luz consegue escapar de sua atração gravitacional. Se um humano caísse em um desses monstros cósmicos, as forças da gravidade seriam tão fortes que eles sofreriam ‘espagettificação’. Como a gravidade de um buraco negro é tão forte, há um ‘gradiente gravitacional’ extremamente íngreme. pedaço de espaguete sendo sugado por um buraco negro. Ao mesmo tempo, a intensa radiação do material em órbita no ‘disco de acreção’ explodiria você com raios X incrivelmente poderosos. Estranhamente, à medida que seu corpo alongado se aproxima do buraco negro, sua percepção do tempo começaria a divergir radicalmente de qualquer pessoa que observasse de fora. Embora você experimente o tempo passando normalmente, você desaceleraria da perspectiva de qualquer pessoa de fora. Depois de atingir o horizonte de eventos, o ponto sem retorno, você ultrapassaria o ponto onde a física convencional pode dar sentido à sua situação. Do seu ponto de vista, todas as direções levariam ao centro do buraco negro à medida que você fosse comprimido a um ponto infinitamente denso.
Publicado: 2025-12-04 16:57:00
fonte: www.dailymail.co.uk
