Engarrafamentos de buracos negros descobertos em centros galácticos por astrônomos
Torques normalizados individuais para o M• =10
7
M⊙ caso. As linhas pretas mostram torques tipo I combinados mais torques GW. As linhas roxas são os torques térmicos, enquanto as linhas azuis são os torques totais. Painel esquerdo:Torques plotados no espaço R. Painel direito:Torques no espaço τ. As linhas verticais tracejadas indicam τ± (verde) e τ0 (vermelho), locais onde é provável que ocorram armadilhas de migração. Crédito:Avisos Mensais da Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae828 Um estudo internacional, liderado por investigadores da Universidade Monash, revelou informações cruciais sobre a dinâmica dos buracos negros dentro de discos massivos nos centros das galáxias.
Publicado nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society , o estudo mostra os intrincados processos que governam quando e onde os buracos negros abrandam e interagem entre si, levando potencialmente a fusões.
As descobertas do estudo lançam luz sobre as emissões de ondas gravitacionais (GW) resultantes da fusão de buracos negros, eventos detectáveis por instrumentos como o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO).
Quando dois buracos negros se aproximam demasiado, perturbam o próprio espaço-tempo, emitindo ondas gravitacionais antes de eventualmente se fundirem num só.
Evgeni Grishin, pesquisador de pós-doutorado da Escola de Física e Astronomia da Universidade Monash que liderou o estudo, comparou o fenômeno a um cruzamento movimentado sem semáforos funcionando.
“Analisamos quantos e onde teríamos esses cruzamentos movimentados”, disse Grishin.
A investigação centrou-se nos centros das galáxias, onde os buracos negros podem fundir-se múltiplas vezes devido à enorme atração gravitacional do buraco negro supermassivo no núcleo.
Além disso, a presença de um enorme disco de acreção de gás contribui para o brilho dessas galáxias, classificando-as como núcleos galácticos ativos (AGN).
A interação entre buracos negros menores e o gás circundante faz com que eles migrem dentro do disco, acumulando-se em regiões conhecidas como armadilhas de migração. Estas armadilhas aumentam a probabilidade de encontros próximos entre buracos negros, levando potencialmente a fusões.
"Os efeitos térmicos desempenham um papel crucial neste processo, influenciando a localização e a estabilidade das armadilhas de migração, disse o Dr. Grishin. "Uma implicação é que não vemos armadilhas de migração ocorrendo em galáxias ativas com grande luminosidade."
As descobertas do estudo avançam a nossa compreensão das fusões de buracos negros e também têm implicações mais amplas para a astronomia de ondas gravitacionais, astrofísica de alta energia, evolução de galáxias e feedback de AGN.
"Apesar destas descobertas significativas, muito sobre a física dos buracos negros e dos ambientes que os rodeiam permanece desconhecido," disse o Dr. Grishin. “Estamos entusiasmados com os resultados e agora estamos um passo mais perto de descobrir onde e como os buracos negros se fundem nos núcleos galácticos.
"O futuro da astronomia de ondas gravitacionais e da pesquisa de núcleos galácticos ativos é excepcionalmente promissor."
