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    As estrelas caem silenciosamente em buracos negros, ou bater em algo totalmente desconhecido?
    p A impressão deste artista mostra uma estrela cruzando o horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo localizado no centro de uma galáxia. O buraco negro é tão grande e massivo que os efeitos das marés na estrela são insignificantes, e a estrela é engolida inteira. Os efeitos das lentes gravitacionais que distorcem a luz da estrela não são mostrados aqui. Crédito:Mark A. Garlick / CfA

    p Astrônomos da Universidade do Texas em Austin e da Universidade de Harvard testaram o princípio básico dos buracos negros, mostrando que a matéria desaparece completamente quando puxada para dentro. Seus resultados constituem outro teste bem-sucedido para a Teoria Geral da Relatividade de Albert Einstein. p A maioria dos cientistas concorda que os buracos negros, entidades cósmicas de tão grande gravidade que nada pode escapar de suas garras, estão rodeados por um assim chamado horizonte de eventos. Uma vez que a matéria ou energia chega perto o suficiente do buraco negro, não pode escapar - será puxado para dentro. Embora amplamente acreditado, a existência de horizontes de eventos não foi provada.

    p "Nosso objetivo aqui é transformar essa ideia de um horizonte de eventos em uma ciência experimental, e descobrir se os horizontes de eventos realmente existem ou não, "disse Pawan Kumar, professor de astrofísica na Universidade do Texas em Austin.

    p Acredita-se que os buracos negros supermassivos estejam no coração de quase todas as galáxias. Mas alguns teóricos sugerem que há algo mais lá, não um buraco negro, mas um objeto supermassivo ainda mais estranho que de alguma forma conseguiu evitar o colapso gravitacional para uma singularidade cercada por um horizonte de eventos. A ideia é baseada em teorias modificadas da Relatividade Geral, Teoria da gravidade de Einstein.

    p Embora uma singularidade não tenha área de superfície, o objeto não colapsado teria uma superfície dura. Então, o material sendo puxado para mais perto - uma estrela, por exemplo, não cairia em um buraco negro, mas bata nesta superfície dura e seja destruído.

    p O primeiro de uma sequência de duas impressões do artista que mostra um enorme, esfera massiva no centro de uma galáxia, em vez de um buraco negro supermassivo. Aqui, uma estrela se move em direção e, em seguida, colide com a superfície dura da esfera, arremessando detritos. O impacto aquece o local da colisão. Crédito:Mark A. Garlick / CfA

    p Kumar, seu aluno de pós-graduação Wenbin Lu, e Ramesh Narayan, um teórico do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, criaram um teste para determinar qual ideia é a correta.

    p "Nosso motivo não é tanto estabelecer que existe uma superfície dura, "Kumar disse, "mas para ultrapassar os limites do conhecimento e encontrar evidências concretas de que realmente, há um horizonte de eventos em torno dos buracos negros. "

    p A equipe descobriu o que um telescópio veria quando uma estrela atingisse a superfície dura de um objeto supermassivo no centro de uma galáxia próxima:o gás da estrela envolveria o objeto, brilhando por meses, talvez até anos.

    p Assim que souberam o que procurar, a equipe descobriu com que frequência isso deve ser visto no universo próximo, se a teoria da superfície dura for verdadeira.

    p "Estimamos a taxa de estrelas caindo em buracos negros supermassivos, "Lu disse." Quase todas as galáxias têm uma. Nós apenas consideramos os mais massivos, que pesam cerca de 100 milhões de massas solares ou mais. Há cerca de um milhão deles dentro de alguns bilhões de anos-luz da Terra. "

    p Na impressão deste segundo artista, uma enorme esfera no centro de uma galáxia é mostrada depois que uma estrela colidiu com ela. Grandes quantidades de calor e um aumento dramático no brilho da esfera são gerados por este evento. A falta de observação de tais chamas do centro das galáxias significa que este cenário hipotético está quase completamente descartado. Crédito:Mark A. Garlick / CfA

    p Eles então procuraram um arquivo recente de observações do telescópio. Pan-STARRS, um telescópio de 1,8 metros no Havaí, concluiu recentemente um projeto para pesquisar metade do céu do hemisfério norte. O telescópio escaneou a área repetidamente durante um período de 3,5 anos, à procura de "transientes" - coisas que brilham por um tempo e depois desbotam. Seu objetivo era encontrar transientes com a assinatura de luz esperada de uma estrela caindo em direção a um objeto supermassivo e atingindo uma superfície dura.

    p "Dada a taxa de estrelas caindo em buracos negros e a densidade numérica dos buracos negros no universo próximo, calculamos quantos desses transientes o Pan-STARRS deveria ter detectado durante um período de operação de 3,5 anos. Acontece que deveria ter detectado mais de 10 deles, se a teoria da superfície dura for verdadeira, "Lu disse.

    p Eles não encontraram nenhum.

    p "Nosso trabalho implica que alguns, e talvez tudo, buracos negros têm horizontes de eventos e esse material realmente desaparece do universo observável quando puxado para esses objetos exóticos, como esperamos há décadas, "Narayan disse." A Relatividade Geral passou em outro teste crítico. "

    p Agora a equipe está propondo melhorar o teste com um telescópio ainda maior:o Large Synoptic Survey Telescope de 8,4 metros (LSST, agora em construção no Chile). Como Pan-STARRS, O LSST fará pesquisas repetidas do céu ao longo do tempo, revelando transientes - mas com muito mais sensibilidade.

    p Esta pesquisa foi publicada na edição de junho da revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society .


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