Buraco Negro

Evidências Observacionais de Buracos Negros Estelares:

Cygnus X-1: É uma estrela na constelação do Cisne que varia em raios-X em escalas de tempo de milissegundos, indicando que a fonte emissora (que é provavelmente o disco de acresção) tem dimensões da ordem do diâmetro da Terra. Pelo desvio Doppler observado no espectro da estrela, concluiu-se que ela tem uma companheira com massa > 6M. Como esta companheira não é visível, conclui-se que esta companheira só pode ser uma estrela compacta, pois se assim não fosse ela seria visível considerando a distância estimada ao sistema. Como não existem anãs brancas ou estrelas de nêutrons com esta massa, conclui-se que só pode ser um buraco negro


















Uma observação recente particularmente contundente foi a da fonte de raios-X galáctica GRS1915+105. Esta foi também a primeira fonte na galáxia na qual se observou jatos rádio superluminais, os quais são comum em quasares. Devido às várias características comuns com quasares, porém em escalas milhões de vezes menores , Mirabel e Rodriguez (1994) chamaram esta fonte e outras depois descobertas de microquasares. Em 1997 e 1998, Eikenberry e colaboradores realizaram observações simultâneas de GRS1915+105 em raios-X (satélite XTE-NASA), infravermelho (IR) próximo (com o telescópio de 5m do Monte Palomar) e em rádio. Observaram flares periódicos em raios-X que se repetiam em intervalos de 30 minutos. Estes flares eram seguidos por flares no IR e em rádio (síncrotron).




















A interpretação mais plausível é que estamos observando um disco de em torno de um buraco negro estelar. O disco interno se aquece devido à acresção de matéria de uma companheira e emite um flare em raios-X. Em seguida o disco se desmancha, sendo que parte da matéria é acretada e parte dá origem a um jato de plasma relativístico observado no IR e rádio. O fenômeno se repete a cada 30 minutos, quando o disco é reabastecido por matéria proveniente da atmosfera da estrela companheira. A relevância desta observação se deve ao aparecimento da emissão IR e rádio logo após o flare em raios-X, constituindo-se numa evidência contundente de que o plasma dos jatos relativísticos provém do disco interno, como havia sido previsto em modelos para os sistema buraco negro + disco de acresção.























O centro da nossa galáxia, a Via-Láctea, é identificado com uma fonte de rádio compacta chamada Sagitarius A. Até há poucos anos, o centro da Via Láctea só era acessível em rádio, devido à grande quantidade de poeira no plano da nossa galáxia que impede a observação ótica das estrelas. De uns 15 anos para cá, aperfeiçoaram-se detectores na faixa infravermelha do espectro, que permitem observar através da poeira. Tornou-se possível, então, medir velocidades de estrelas individuais no centro da Via Láctea através de imagens (os chamados movimentos próprios) e espectroscopia (velocidades radiais).

Os astrônomos alemães Eckart & Genzel (1996, 1997) vêm acumulando medidas das velocidades das estrelas no centro da galáxia e recentemente publicaram o resultado obtido ao juntar os dados de cerca de 200 estrelas observadas: eles concluíram que as velocidades das estrelas crescem em direção ao núcleo da Via-Láctea de acordo com a Lei de Kepler (para o movimento de partículas em torno de uma massa central), até a mínima distância ao centro possível de ser resolvida (cerca de uma semana-luz). As velocidades observadas indicam uma densidade central maior do que 2x1012 massas solares por parsec cúbico, que é muito mais alta do que a que permite a existência de um aglomerado estelar estável. A única conclusão possível é que existe no centro da Via Lácta um BN de massa 2.6x106 M.

Como se formam os buracos negros supermassivos no centro das galáxias?



A figura abaixo ilustra tres possibilidades:



(1) Bem cedo na história do Universo, antes das galáxias se formarem, já existiam pequenos buracos negros, que atrairíam gás primordial que colapsaria em torno deste buraco negro. Estas nuvens alimentariam o buraco negro fazendo-o crescer, ao mesmo tempo que o gás em torno dele começa a formar estrelas, e a galáxia se forma então ao mesmo tempo que o buraco negro cresce. A massa do buraco negro fica proporcional a matéria acretada, assim como a massa da galáxia, o que leva com que as duas, a massa do buraco negro central, e a da galáxia sejam proporcionais, como observado. Esta possibilidade é ilustrada nos tres painéis superiores da figura abaixo.

(2) Um buraco negro massivo, no centro de uma galáxia elíptica, pode se formar a partir da colisão de duas galáxias espirais que tinham buracos negros menores em seu centro. Na colisão os seus bojos se misturam, e os buracos negros se "fundem" num só maior. A fusão das duas galáxias dá origem a uma galáxia elíptica gigante, cujo buraco negro central é agora maior do que os presentes nas duas galáxias espirais e de novo proporcional à massa da galáxia elíptica. Esta possibilidade está ilustrada nos painéis do meio da figura abaixo.



(3) O buraco negro central em uma galáxia pode também crescer junto com o bojo ao longo da vida da galáxia. A massa para alimentar o buraco negro e para fazer o bojo crescer pode vir das partes externas de uma galáxia espiral. Dinâmicamente isto pode acontecer através de uma barra, que transfere matéria das partes externas à região central de uma galáxia

Que é um buraco negro?
Quando um corpo não possui mais pressão suficiente para produzir uma força para fora que contrabalance o peso de suas camadas externas , o corpo colapsa matematicamente a um ponto! Este ponto é chamado de singularidade, onde a densidade tende ao infinito. (Uma "colherada" de tal matéria conteria a massa de centenas de sóis!). O campo gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz é capaz de escapar e por isso tal corpo é chamado de Buraco Negro.






















Buraco negro:Cientistas conseguiram detectar pequenas bolhas de gás quente, aproximadamente do tamanho do Sol, orbitando em uma órbita semelhante à de Júpiter. O detalhe é que Júpiter completa 1 volta a cada 12 anos terrestres, mas essas bolhas completam 1 volta em apenas 27 horas, numa velocidade de aproximadamente 30.000 Km/s - POR SEGUNDO. Pense numa velocidade! Pense na força de um buraco negro, que tem uma gravidade TÃO grande que não deixa nem a luz escapar! Existem buracos negros com massa estimada em 100 milhões de vezes a do nosso Sol, tendo apenas poucas vezes o seu diâmetro. Poucas mesmo, coisa de 2 ou 3 vezes.

O telescópio espacial Chandra, observou um evento interessante, o eclipse de um buraco negro. O buraco negro é um buraco negro supremassivo que se encontra no centro da galáxia NGC 1365.

Fonte: Astrofórum



By Soraya Luz Macedo,janeiro de 2008