Astrônomos detectam ventos de buraco negro com velocidade semelhante a furacões intensos
Astrônomos descobrem quasar com ventos ultrarrápidos de buraco negro supermassivo.
Astrônomos identificaram um quasar distante, um núcleo ativo de galáxia, que é alimentado por um buraco negro supermassivo. Este buraco negro está lançando ventos a uma velocidade impressionante de 30% da velocidade da luz, equivalente a cerca de 323 milhões de km/h. Essa é a velocidade de vento de buraco negro mais rápida já observada em comprimentos de onda ultravioleta.
O quasar, denominado J2318, possui um buraco negro com uma massa estimada em 1,7 bilhão de vezes a massa do Sol e está situado a aproximadamente três bilhões de anos-luz da Terra. Embora essa massa seja considerada típica para buracos negros supermassivos, a velocidade dos ventos observados é extraordinária, conforme afirmam os pesquisadores envolvidos no estudo.
Segundo os especialistas, a velocidade do vento deste quasar poderia ser comparada a um furacão de categoria 79, uma analogia que ilustra sua intensidade. Cada categoria de furacão é cerca de 20% mais rápida que a anterior, e essa comparação destaca a singularidade da velocidade dos ventos observados, que são diferentes de qualquer fenômeno encontrado na Terra.
A origem desses ventos está relacionada ao comportamento dos quasares. As grandes galáxias geralmente abrigam um buraco negro supermassivo em seus centros, com massas que podem variar de milhões a bilhões de vezes a do Sol. No entanto, nem todos esses buracos negros geram quasares ou emitem ventos tão potentes. Os quasares se formam quando buracos negros centrais são cercados por grandes quantidades de gás e poeira, formando discos de acreção que os alimentam gradualmente.
Os discos de acreção, devido às suas massas colossais, geram intensas forças gravitacionais e forças de maré, resultando em atrito que faz o sistema brilhar em todo o espectro eletromagnético. Essa radiação empurra matéria para longe dos discos, criando os intensos ventos de buraco negro.
Os ventos de gás são frequentemente impulsionados pela luz emitida pelos quasares. No caso de J2318, os ventos podem ser observados em comprimentos de onda ultravioleta, com velocidades que atingem até 30% da velocidade da luz. Embora ventos ainda mais rápidos possam ser detectados em raios X, J2318 detém o recorde entre os ventos observados em comprimentos de onda ultravioleta.
A principal diferença entre os ventos de buracos negros e os ventos terrestres é que os primeiros são impulsionados pela radiação, especificamente por fótons que colidem com átomos, ao contrário da pressão do ar que gera os ventos na Terra. Isso significa que a enorme quantidade de fótons emitidos pelos quasares se soma, gerando velocidades extremas. Contudo, essa mesma radiação pode remover elétrons dos átomos, tornando-os invisíveis, o que representa um desafio para os cientistas que estudam esses fenômenos.
Para investigar essa questão, a equipe utilizou dados de observações do SDSS-IV Time-Domain Spectroscopic Survey e do SDSS-V Black Hole Mapper, ambos parte do Sloan Digital Sky Survey. Esses dados funcionam como um prisma, permitindo que os pesquisadores analisem a luz de estrelas, galáxias e quasares em seus espectros, auxiliando na identificação de quasares incomuns.
Os espectros detalhados de J2318 revelaram os ventos de alta velocidade no ultravioleta. O estudo desses ventos é crucial para entender a evolução das galáxias, uma vez que eles representam a forma como buracos negros supermassivos interagem energeticamente com suas galáxias hospedeiras. Essa interação pode expulsar gás e poeira, que são essenciais para a formação de estrelas, limitando assim o nascimento estelar nas galáxias.
Esses fluxos extremos transportam enormes quantidades de energia, afetando as galáxias ao redor. Eles atuam como um elo perdido entre a região central ativa de uma galáxia e o restante dela. Embora esse processo tenha sido considerado em simulações de formação de galáxias por décadas, ainda há muito a ser compreendido através de observações para garantir que as simulações o representem corretamente.
A equipe de pesquisadores, juntamente com outros astrônomos, continuará a busca por ventos de buracos negros de alta
