O que é um disco de acreção?

Os discos de acreção são uma forma de localizar estrelas e até buracos negros. © Mark Garlick / Science Photo Library / Corbis

Um disco de acréscimo soa como algo que você pode ter instalado em um PC de mesa antigo para carregar um programa. ("Para jogar 'Oregon Trail, 'comece inserindo seu disco de acreção. ") Mas os discos de acreção são muito mais legais; nós os encontramos em alguns dos lugares mais interessantes do universo. Você poderia localizar um disco de acreção em um sistema estelar binário, ou em torno de um buraco negro, por exemplo. Mas como você saberia o que estava olhando? O maior "sinal" de um disco de acreção é que ele circunda um objeto celestial (como uma estrela ou buraco negro) com uma espessura, halo difuso.

Esse anel celestial é o que constitui um disco de acreção:gás, pó, matéria. No caso de buracos negros, um disco de acreção é formado quando qualquer gás ou matéria que se aproxima dele é agarrado pelo buraco. O assunto então desmorona nele.

Mas espere um segundo:não cai direto. Em vez disso, por causa de um processo chamado conservação de momento angular, que resulta da velocidade que atua sobre um objeto em queda, a matéria gira à medida que entra. A matéria em espiral fica cada vez mais rápida à medida que se aproxima, quebrando em fluxos de átomos. Como a água drenando em uma banheira, a matéria se espalha ao redor do buraco. Seus átomos se achatam como uma torta de pizza girando no céu - criando o donut fuzzy revelador do disco de acreção. Eventualmente, a matéria perde o momento angular e cai no ponto mais baixo [fonte:Astronomy Cast].

Mas por que os buracos negros deveriam ter toda a diversão de pegar matéria? As estrelas também criam discos de acreção. Imagine duas estrelas em um sistema estelar binário. Essas estrelas não ficam apenas próximas umas das outras; o menor orbita o maior. A grande estrela puxa quaisquer gases ou matéria da pequena estrela para ela, eventualmente engolindo-os - mas não antes que o gás ou matéria seja colocado em órbita ao redor do vizinho mais massivo, criando (você entendeu!) um disco de acreção [fonte:Ciardullo].

Os discos de acreção são uma forma de localizar estrelas e até buracos negros. O atrito entre os gases e a matéria torna os discos de acreção extremamente quentes; podemos ver os raios-X emitidos pelos gases superaquecidos do disco de acreção. Os discos de acreção podem até ajudar os cientistas a determinar a massa de um buraco negro. Quando o disco se aproxima do buraco negro, ele acelera e ganha energia. Também emite radiação, que permite aos astrônomos determinar a velocidade com que a matéria se move. De lá, eles podem extrapolar a massa do buraco negro [fonte:Robbins et al.].

Publicado originalmente em:19 de agosto de 2015

FAQ do disco de acreção

Qual a temperatura de um disco de acreção?

De acordo com o Instituto Max Planck de Astrofísica, o atrito entre os gases e a matéria torna os discos de acreção nas bordas dos buracos negros extremamente quentes. Os cientistas prevêem que as temperaturas podem chegar a até 10 milhões de graus.

Como os discos de acréscimo ajudam os cientistas?

Os discos de acreção podem ajudar os cientistas a determinar a massa de um buraco negro. Quando o disco se aproxima do buraco negro, ele acelera e ganha energia. Também emite radiação, que permite aos astrônomos determinar a velocidade com que a matéria se move. De lá, os astrônomos podem extrapolar a massa do buraco negro.

Do que são feitos os discos de acreção?

Um disco de acreção circunda um objeto celestial (como uma estrela ou buraco negro) com uma espessura, halo difuso. Esse anel celestial é o que constitui um disco de acreção:gás, pó, matéria.

Por que os discos de acréscimo são planos?

A matéria forma uma espiral à medida que entra em um buraco negro. A matéria em espiral fica cada vez mais rápida à medida que se aproxima, quebrando em fluxos de átomos. Como a água drenando em uma banheira, a matéria se espalha ao redor do buraco. Seus átomos se achatam criando a rosquinha difusa reveladora do disco de acreção. Eventualmente, a matéria perde o momento angular e cai no ponto baixo.

Onde os discos de acreção aparecem no sistema solar?

Buracos negros e sistemas estelares binários.

Muito mais informações

Fontes

Elenco de astronomia. "Discos de Acreção." 11 de julho 2013. (11 de setembro, 2014) http://www.astronomycast.com/2013/07/ep-306-accretion-discs/
Ciardullo, Robin. "Evolução da estrela binária." Penn State University. (11 de setembro, 2014) http://www2.astro.psu.edu/users/rbc/a1/lec16n.html
Encyclopædia Britannica. "Discos de Acreção." 2014. (11 de setembro, 2014) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/3072/accretion-disk
Krimm, Hans. "Pergunte a um astrofísico." NASA. 6 de novembro 2000. (11 de setembro, 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/001106a.html
Masetti, Maggie. "Você consegue ouvir um buraco negro?" NASA. 29 de outubro 2013. (11 de setembro, 2014) http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/10/29/maggies-blog-can-you-hear-a-black-hole/
Robbins, Stuart et al. "Buracos negros." Viagem pela galáxia. 11 de janeiro 2006. (11 de setembro, 2014) http://burro.astr.cwru.edu/stu/stars_blackhole.html
Wanjek, Christopher. "Anel ao redor do buraco negro." NASA. 21 de fevereiro, 2011. (11 de setembro, 2014) http://solarsystem.nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=265