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ASTROFÍSICA
Simulações mostram como surge objeto de médio porte que serviria como "semente" para astro supermaciço
Grupo propõe receita para buracos negros
SALVADOR NOGUEIRA
DA REPORTAGEM LOCAL
Coloque um punhado de estrelas maciças e jovens num aglomerado. Bata bem e deixe descansar
por alguns milhões de anos.
Quando surgir no centro uma
massa de uns 3.000 sóis, espere até
terminar de cozinhar. Assim que
o objeto entrar em colapso e sumir, está pronto para servir.
Segundo um grupo internacional de pesquisadores encabeçado
por Simon Portegies Zwart, da
Universidade de Amsterdã, Holanda, essa é a receita para a criação de um buraco negro de médio
porte. E a explicação pode representar um legítimo "elo perdido"
no estudo desses objetos.
Buracos negros são objetos tão
densos, com tanta massa concentrada em tão pouco espaço, que
em sua superfície a gravidade impede até mesmo a luz de escapar.
Os modelos mais comuns são o
"P" e o "G". Desses, o pequeno é o
mais bem entendido pela ciência.
Ele surge quando uma estrela
no mínimo um pouco maior que
o Sol entra em colapso. Normalmente, as estrelas se mantêm estáveis por conta do processo de fusão que ocorre em seu interior
-átomos de hidrogênio são fundidos pela gigantesca pressão interna, com violenta liberação de
energia. Esse efeito compensa a
gravidade e mantém o astro sob
controle, com o mesmo tamanho.
"O Sol é muitas vezes comparado às bombas de fusão nuclear,
mas essa comparação é boa apenas para demonstrar a eficiência
na produção de energia", diz Portegies Zwart. "O Sol é muito estável, tem sido por 4,5 bilhões de
anos e o será por uns outros 4 bilhões de anos. E assim são também estrelas mais maciças: reatores de fusão nuclear estáveis."
Quando acaba o combustível
desse reator, entretanto, a gravidade passa a dominar o processo,
e a estrela implode -normalmente expelindo antes suas camadas exteriores. Dependendo
da contração resultante, o objeto
pode atingir a densidade crítica
que o transforma num buraco negro. Depois que tudo acontece, os
maiores desse tipo podem ter
umas dez massas solares.
No outro extremo estão os buracos negros supermaciços. Com
1 milhão a 1 bilhão de massas solares, esses monstros moram no
centro das galáxias. Os astrônomos sabem que eles existem por
causa dos raios X que o material
circundante a eles emana, conforme é sugado para dentro do buraco. Mas ninguém sabe exatamente como surgem, nem qual é sua
relação exata com a formação e a
evolução galácticas.
A meio caminho entre os tamanhos P e G há algumas emissões
suspeitas de raios X, vindas de alguns objetos que parecem corresponder à "assinatura" de buracos
negros tamanho M. Mas sua gênese também é misteriosa.
O modelo criado por Portegies
Zwart parece matar essa charada.
Eles concluíram que, em alguns
casos, a colisão de estrelas no centro de aglomerados densos pode
acontecer em tempo hábil para
que surja uma enorme estrela,
com 800 a 3.000 massas solares.
Quando entra em colapso, um
objeto desse tamanho provavelmente nem explode suas camadas
exteriores. A gravidade é tão forte
que o material todo é sugado para
dentro. A implosão cria um buraco negro instantaneamente.
A explicação foi posta à prova
em simulações dinâmicas feitas
em computador de dois aglomerados da galáxia M 82. Um deles, o
MGG 11, tem suspeitas emissões
de raios X registradas pelo satélite
Chandra. Já o outro, MGG 9, não
tem, embora seja de resto bem semelhante. Nas simulações, o resultado foi impressionante: como
seria de esperar, o MGG 11 produziu um buraco negro de tamanho
médio; o MGG 9, não.
O estudo, publicado na última
edição da revista científica britânica "Nature" (www.nature.com), é apenas um passo no entendimento desses objetos. "Estou totalmente determinado a
continuar estudando esse fenômeno", diz Portegies Zwart.
"Com um entendimento mais
completo, seremos capazes, como
já somos em certa medida, de
apontar aglomerados candidatos
a abrigar esses buracos negros."
A pesquisa também pode ajudar a explicar como surgem os famigerados supermaciços, no centro das galáxias. "Esse é o aspecto
mais empolgante e mais importante dessa pesquisa", diz Nate
McCrady, pesquisador da Universidade da Califórnia em Berkeley, que comentou o estudo de
Portegies Zwart e colegas na mesma edição da "Nature".
"Nós sabemos que buracos negros supermaciços existem, mas
não entendemos como eles se formam, e essa é uma das questões
mais importantes em formação
de galáxias. A expectativa é a de
que os buracos negros supermaciços sejam construídos de buracos negros de massa intermediária, que agem como "sementes"."
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