Buraco negro está arrastando o espaço-tempo

O V404 Cygni, um buraco negro nove vezes mais massivo que o Sol, a cerca de 8.000 anos-luz da Terra, que está expelindo jatos de material na área ao seu redor que oscilam e mudam de direção em questão de minutos, está intrigando os cientistas,

Isso está acontecendo porque a poderosa força gravitacional do buraco negro está arrastando o próprio espaço-tempo junto com ele.

“Nunca vimos esse efeito acontecer em prazos tão curtos”, diz James Miller-Jones, do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia da Universidade Curtin (ICRAR), na Austrália, líder da equipe de pesquisa, ao site do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO)

O V404 Cygni está atraindo material de uma estrela próxima que tem uma massa de cerca de 70% a do Sol. À medida que o material da estrela flui em direção ao buraco negro, ele forma um disco giratório, chamado disco de acreção, em torno do V404 Cygni.

Em sistemas como este, o disco se torna mais denso e mais quente conforme a distância para o buraco negro diminui. A parte mais interna do disco, ou o buraco negro em si, lança jatos de material para fora do disco.
Segundo os astrônomos, o material expelido do V404 Cygni se move a até 60% da velocidade da luz.

Os cientistas não conhecem o mecanismo preciso por trás da produção destes jatos. Eles acham que o material da borda mais interna do disco de acreção é canalizado ao longo das linhas do campo magnético do buraco negro, que funcionam como um síncrotron (um acelerador cíclico de partículas) para acelerar as partículas antes de lançá-las em velocidades gigantescas.

Mas os jatos inconstantes do V404 Cygni, disparando em diferentes direções em diferentes momentos, em escalas de tempo tão rápidas e com velocidades de até 60% da velocidade da luz, são algo jamais visto antes. “Achamos que o disco de material e o buraco negro estão desalinhados. Isso parece estar fazendo a parte interna do disco balançar como um pião e disparar jatos em diferentes direções, uma vez que muda de orientação”, diz Miller-Jones em entrevista ao site da ICRAR.

Essa mudança no eixo rotacional de um corpo giratório é chamada de precessão. Uma precessão tão rápida como a do V404 Cygni não foi vista antes em outros sistemas semelhantes.

No V404 Cygni, o eixo de rotação do buraco negro está desalinhado do plano de sua órbita com a estrela. Isso faz com que o efeito de arrastamento de quadro deforme a parte interna do disco, e, em seguida, puxe a parte deformada com ela. Como os jatos se originam do disco interno ou do buraco negro, isso altera a orientação do jato, produzindo a oscilação observada.

“Este é o único mecanismo em que podemos pensar que pode explicar a rápida precessão que vemos no V404 Cygni. Você pode pensar nisso como a oscilação de um pião quando ele desacelera, só que neste caso, a oscilação é causada pela teoria geral da relatividade de Einstein”, acrescenta Miller-Jones.

Observação

O V404 Cygni chamou a atenção dos astrônomos primeiramente em 1938, quando passou por uma explosão, e foi considerado uma “estrela variável”. Outra explosão foi observada em 1989, e estudos posteriores revelaram uma explosão anteriormente despercebida em 1956. O satélite Swift da NASA detectou uma nova explosão em 15 de junho de 2015, provocando um esforço de observação mundial  (Hypescience)

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