Cientistas precisam prever padrões de alimentação de buracos negros com modelos avançados

São PauloFísicos utilizam modelos avançados para prever com precisão como buracos negros se alimentam. Um evento de interrupção por maré (TDE) oferece uma oportunidade única de estudo. TDEs ocorrem quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro supermassivo e se desintegra. Os restos formam um disco ao redor do buraco negro, emitindo brilhantes fulgurações que podem ser observadas da Terra.

Principais descobertas de observações recentes incluem:

• Previsão precisa do comportamento dos eventos de ruptura de maré (TDE)
• Confirmação do modelo com observações do mundo real
• Potencial para aprimorar a física dos buracos negros

AT2018fyk: Evento de Disrupção Tidal com Estrela que Sobrevive Parcialmente

AT2018fyk é um evento de disrupção tidal localizado a cerca de 860 milhões de anos-luz da Terra. Cientistas da Universidade de Syracuse, do MIT e do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial utilizaram um modelo detalhado para estudá-lo. Diferente dos eventos típicos de disrupção tidal, AT2018fyk envolve uma estrela que sobrevive parcialmente, continuando a interagir com o buraco negro supermassivo.

O modelo previu corretamente que AT2018fyk desaparecería rapidamente em agosto de 2023. Observações confirmaram isso, marcando um progresso importante nos estudos de buracos negros. Esta previsão precisa demonstra que os cientistas podem modelar interações com buracos negros supermassivos com grande precisão.

Telescópios avançados, como o Hubble da NASA, o James Webb e o Observatório de Raios-X Chandra, são de extrema importância. Esses instrumentos detectam diferentes tipos de radiação eletromagnética, como raios-X provenientes de gás quente próximo a buracos negros. Os raios-X possuem comprimentos de onda mais curtos e mais energia que a luz visível, o que permite aos cientistas estudar as áreas extremas ao redor dos buracos negros.

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Pesquisas extragalácticas abrangentes nos permitem observar mudanças repentinas em fontes de luz, revelando atividades dinâmicas como TDEs. Um caso especial é o AT2018fyk, caracterizado por um padrão repetitivo. Observado pela primeira vez em 2018, esse evento de aumentos e diminuições recorrentes no brilho fornece informações sobre a órbita da estrela e suas interações com o SMBH.

Eric Coughlin e sua equipe da Universidade de Syracuse compartilharam sua pesquisa na revista The Astrophysical Journal Letters. O trabalho deles proporciona um novo entendimento sobre os eventos de interrupção parcial de marés (TDEs) recorrentes. Isso nos ajuda a aprender mais sobre o ciclo de vida das estrelas próximas aos buracos negros supermassivos e oferece maneiras de prever esses eventos no futuro.

O modelo da equipe revela que a estrela não foi destruída pelo buraco negro supermassivo. Os detritos que caem de volta para o buraco negro influenciam seu brilho. A estrela completa uma órbita ao redor do buraco negro aproximadamente a cada 1300 dias.

Cientistas preveem que o objeto astronômico AT2018fyk ficará mais brilhante novamente em 2025, quando mais matéria estelar for absorvida pelo buraco negro. Embora a intensidade exata desse brilho seja incerta, o evento é de grande relevância científica.

Prevendo como os buracos negros consomem matéria, os cientistas podem obter mais informações sobre a natureza desses fenômenos. Isso auxilia na compreensão desses objetos misteriosos e de como eles interagem com a matéria ao seu redor.