Algo está escapando dos buracos negros - como isso é possível?

pode escapar de buraco negro
Nem tudo que se aproxima de um buraco negro é engolido, antes de chegar até o ponto onde não é possível escapar...


Nem tudo que se aproxima de um buraco negro acaba sendo engolido sem piedade. Antes de cruzar o ponto de onde não há volta (chamado de horizonte de eventos), qualquer matéria tem a chance de ser arremessada para bem longe graças a poderosos jatos de plasma.



Até aí nada de novo, mas agora os cientistas descobriram detalhes que nos dão uma visão mais clara de como tudo isso ocorre e do formato dos jatos.

Isso foi possível graças a uma simulação baseada em dados combinados de física de plasma e relatividade geral, conforme consta na publicação científica 'Physical Review Letters'.




Os resultados revelaram o mecanismo que direciona as correntes elétricas que fluem ao redor do buraco negro e sua interação com o campo magnético, e também mostraram um outro fenômeno conhecido como "Processo de Penrose", onde do ponto de vista de um observador distante, partículas que atravessam o horizonte de eventos parecem adquirir uma "energia negativa".

jatos de plasma saindo de buraco negro
Jatos de plasma se formando ao redor de buraco negro em simulação de computador.
Créditos: Berkeley Lab / Kyle Parfrey et al

O modelo criado pelos cientistas simula uma massa de plasma antes de ela colidir, se movendo através do forte campo gravitacional de um buraco negro virtual. As simulações são ainda uma simplificação de objetos reais, e eles são um tanto rudimentares comparados com observações reais, mas os dados permitem compreender melhor a natureza e a formação dos jatos e como os buracos negros impulsionam essa matéria, que algumas vezes podem ser lançadas a milhões de anos-luz de distância.




"Como pode a energia de rotação de um buraco negro ser extraída para criar jatos? Isso tem sido uma dúvida por muito tempo" afirmou o Dr Kyle Parfrey, da Divisão de ciência nuclear de Berkeley, e principal autor do estudo.

O fenômeno conhecido como "Mecanismo Blandford-Znajek" é o principal suspeito de desencadear todo o processo. As correntes elétricas ao redor de buracos negros torcem os campos magnéticos e formariam os jatos, tirando energia do próprio buraco negro ao frear sua rotação.

Essa simulação de plasma sem colisão no relativismo geral mostra a densidade de positrons perto do horizonte de eventos de um buraco negro em rotação. "Instabilidades do plasma produzem estruturas que se comportam como ilhas nas regiões de eletricidade intensa", completou o Dr. Parfrey.




De acordo com os especialistas, a matéria se move em torno do buraco negro em uma órbita especial, e de repente se divide em duas, com uma parte caindo e sendo engolida no horizonte de eventos e com outra pegando um impulso e sendo lançada para o infinito (ou talvez além).

O grupo de pesquisadores pretende agora melhorar sua simulação incluindo matéria e anti-matéria para dar mais realismo nas interações e emissões radioativas do processo, nos permitindo uma compreensão mais clara dos misteriosos buracos negros.


Imagens: (capa-ilustração/Berkeley Lab) / Berkeley Lab / Kyle Parfrey et al
28/01/19


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