Bolhas supersônicas sopradas por buracos negros regulam o tamanho

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Aparentemente, os buracos negros podem andar e mascar chicletes ao mesmo tempo. A análise da formação de grandes bolhas de plasma formadas por buracos negros supermassivos revela que a criação das bolhas pode atrapalhar o crescimento do buraco negro, além de conter a formação de estrelas nas galáxias elípticas.

Muitas galáxias (incluindo a nossa Via Láctea) contêm um buraco negro no centro, que suga constantemente o material das regiões circundantes. À medida que o material se aproxima do buraco negro, ele se amontoa, empurrando com outro material sendo sugado pelo buraco negro e liberando energia. Esse processo alimenta quasares - jatos de emissões de rádio e luz transmitidos para o espaço.

Uma equipe de astrônomos internacionais fotografou a galáxia elíptica M84 usando o observatório de raios-X Chandra. O M84 possui um buraco negro e, nas extremidades de cada um de seus jatos, formam-se grandes cavidades de gás ionizado (plasma). As bolhas medem 13.000 anos-luz de diâmetro e são formadas a cada 10 milhões de anos.

O ciclo constante de bolhas sendo sopradas uma dentro da outra, depois "estourando" e liberando sua energia para o pode retardar o fluxo de matéria que flui para o buraco negro.

À medida que a bolha externa vaza sua energia para o meio interestelar circundante e se dispersa, a próxima bolha se expande para ocupar seu lugar. A matéria mais fria em torno de um buraco negro (fora do horizonte de eventos) é absorvida mais facilmente do que a matéria mais quente. Da mesma forma que o calor sobe em sua casa, é mais difícil capturar o gás quente ao redor do buraco negro, de modo que as bolhas retardam o crescimento do buraco negro sugando a matéria e a energia que ele poderia se alimentar.

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E como se as bolhas de plasma de 13.000 anos-luz ao redor de um buraco negro não fossem impressionantes o suficiente, a transferência de energia térmica em energia mecânica cria ondas de choque que viajam em velocidades hipersônicas que expandem as bolhas. Tente fazer com que seu aparelho de sopro de bolhas padrão faça isso!

A transferência de energia para o gás contido em uma galáxia elíptica poderia potencialmente limitar a quantidade de formação de estrelas ali, além de atrapalhar o crescimento do buraco negro supermassivo. As estrelas se formam a partir da poeira e gás no meio interestelar, e quanto mais quente o gás e a poeira são, menor a probabilidade de se aglomerarem devido à interação gravitacional com o material circundante e à bola de neve o suficiente para criar uma estrela.

Os resultados serão publicados na edição de 20 de outubro do Astrophysical Journal, e o artigo pré-impresso pode ser encontrado em Arxiv.

Fonte: Space.com

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