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O que acontece quando dois buracos negros se fundem, colidem e formam um buraco negro resultante?
Nós já sabemos que quando esses buracos negros têm massa estelar, ou seja, dezenas de vezes a massa do Sol, a fusão dos buracos negros gera ondas gravitacionais, e essas ondas gravitacionais podem e são detectadas na Terra com os experimentos LIGO e VIRGO.
E no caso dos buracos negros supermassivos?
Os buracos negros supermassivos possuem massa de milhões ou até bilhões de vezes a massa do Sol e localizam-se no centro da maior parte das grandes galáxias.
Quando as galáxias se fundem, colidem, o que é algo normal no universo, seus buracos negros centrais também se fundem.
Porém, nós não temos equipamentos sensíveis o suficiente para detectar o resultado dessa fusão.
O LIGO e o VIRGO estão na Terra, e o nosso planeta tem muitos ruídos que impedem a detecção de possíveis ondas gravitacionais.
Para isso serão necessários detectores no espaço como o LISA.
Mas até lá, os astrônomos querem entender o que acontece com a fusão de buracos negros supermassivos.
E como vocês já devem saber, só tem uma maneira de saber isso, por meio de simulações computacionais.
As simulações não são fáceis, tanto que só agora os astrônomos conseguiram fazer simulações que podem ser usadas para entender a fusão de buracos negros supermassivos.
Para criar esses modelos é necessário ferramentas computacionais sofisticadas que incluem efeitos físicos produzidos pelos dois buracos negros supermassivos.
As simulações mostram que num momento pré-fusão, a luz emitida pode ser dominada pela luz ultravioleta com alguma energia emitida em raios-X, similar ao que é observado em buracos negros em processo de alimentação.
Três regiões de emissão de luz a partir do gás aparecem quando os buracos negros se fundem, todas elas conectadas por fluxos de gás quente.
Essas regiões são um grande anel circulando todo o sistema chamado de disco circumbinário e dois discos menores ao redor de cada buraco negro chamados de minidiscos.
Tudo isso emite predominantemente luz UV. Depois através de uma interação da luz UV com cada coroa do buraco negro produz raios-X.
Com base nas simulações os pesquisadores esperam raios-X emitidos de forma mais brilhante na fase próxima a fusão do que os raios-X emitidos por um único buraco negro.
A maneira como ambos os buracos negros defletem a luz cria um complexo efeito de lente, outras feições estranhas também aparecem como um jogo complexo de sombras.
Para rodar a simulação foram necessários 9600 núcleos rodando por 46 dias.
Essa foi só uma primeira simulação, os pesquisadores pretendem refinar o código e estimar várias outras propriedades do processo de fusão entre os buracos negros supermassivos.
Com essas simulações, os pesquisadores poderão então construir os detectores e também posteriormente poder confirmar ou não a detecção de ondas gravitacionais e outros tipos de radiação geradas nesse processo de fusão dos objetos mais compactos e mais intrigantes do universo.
Fonte:
Artigo:
https://arxiv.org/pdf/1806.05697.pdf
Artigo original:
spacetoday.com.br