{"id":8470,"date":"2025-11-04T07:11:13","date_gmt":"2025-11-04T06:11:13","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=8470"},"modified":"2025-11-04T07:11:41","modified_gmt":"2025-11-04T06:11:41","slug":"qual-e-o-aspeto-das-colisoes-entre-buracos-negros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2025\/11\/04\/qual-e-o-aspeto-das-colisoes-entre-buracos-negros\/","title":{"rendered":"Qual \u00e9 o aspeto das colis\u00f5es entre buracos negros?"},"content":{"rendered":"
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No sistema OJ 287, o buraco negro secund\u00e1rio atravessa repetidamente o disco que rodeia o buraco negro prim\u00e1rio, aproximadamente uma vez em cada 12 anos. Com o passar do tempo, a \u00f3rbita oval desloca-se lentamente para a frente, de modo que o buraco negro colide com diferentes partes do disco. Cada impacto perturba o disco e produz bolhas quentes que geram os surtos observados de luz.
Cr\u00e9dito: Ressler et al (2025), CITA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Aproximadamente duas vezes em cada 12 anos, a 3,5 mil milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, a luz equivalente a mil milh\u00f5es de s\u00f3is brilha no c\u00e9u noturno e depois desaparece nos meses seguintes. \u00c9 um fen\u00f3meno que os astr\u00f3nomos t\u00eam vindo a documentar desde o final da d\u00e9cada de 1880, com origem numa gal\u00e1xia conhecida como OJ 287. Durante mais de 40 anos, os astr\u00f3nomos atribu\u00edram este comportamento explosivo estranhamente regular a um par de buracos negros extremamente massivo em rota de colis\u00e3o. Em teoria, \u00e9 de esperar que os pares bin\u00e1rios supermassivos sejam comuns – mas este \u00e9 o \u00fanico sistema em que h\u00e1 evid\u00eancias claras da exist\u00eancia de um.<\/p>\n\n\n\n

“Pares bin\u00e1rios supermassivos como este proporcionam uma rara oportunidade para investigar como as gal\u00e1xias se fundem e crescem ao longo do tempo”, diz Sean Ressler, investigador no CITA (Canadian Institute for Theoretical Physics). Ressler liderou um artigo cient\u00edfico publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal Letters que apresenta as primeiras simula\u00e7\u00f5es de sempre de OJ 287. Os seus tr\u00eas coautores incluem Luciano Combi, bolseiro do CITA no Instituto Perimeter e na Universidade de Guelph, Bart Ripperda do CITA e Xinyu Li, da Universidade de Tsinghua.<\/p>\n\n\n\n

Para al\u00e9m das estimativas com “papel e caneta”<\/strong><\/p>\n\n\n\n

No caso do par OJ 287, o buraco negro prim\u00e1rio \u00e9 um dos maiores conhecidos, com cerca de 18 mil milh\u00f5es de vezes a massa do Sol. Est\u00e1 rodeado por um disco de g\u00e1s que cai em dire\u00e7\u00e3o ao seu horizonte de eventos. O buraco negro secund\u00e1rio, com apenas 150 milh\u00f5es de vezes a massa do Sol, colide repetidamente com este disco, criando uma explos\u00e3o de luz.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 uma explica\u00e7\u00e3o que se baseia sobretudo em estimativas simples, feitas com “papel e caneta”, da forma como os buracos negros interagem com o g\u00e1s circundante. Combi refere que o trabalho da equipa apresenta as primeiras simula\u00e7\u00f5es de sempre de OJ 287 como um todo. Ao contr\u00e1rio de estimativas anteriores, o seu trabalho conseguiu estudar a forma como o disco reage \u00e0s colis\u00f5es repetidas, como o g\u00e1s ejetado interage com o buraco negro secund\u00e1rio e como o buraco negro secund\u00e1rio torce e amplia os campos magn\u00e9ticos que rodeiam o disco para impulsionar fluxos.<\/p>\n\n\n\n

“Estas simula\u00e7\u00f5es t\u00eam em conta a complicada intera\u00e7\u00e3o entre a gravidade extrema, a eletrodin\u00e2mica e a din\u00e2mica dos fluidos, de modo a testar rigorosamente se o modelo pode ou n\u00e3o explicar as explos\u00f5es observadas”, diz Combi. “Esta \u00e9 a primeira vez que o g\u00e1s (que produz a luz) em torno do buraco bin\u00e1rio \u00e9 simulado na sua totalidade”.<\/p>\n\n\n\n

Imagens e anima\u00e7\u00f5es baseadas em simula\u00e7\u00f5es<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A equipa utilizou as suas simula\u00e7\u00f5es para criar anima\u00e7\u00f5es baseadas em conhecimentos f\u00edsicos fundamentais que d\u00e3o verdadeira vida ao sistema que est\u00e1 no centro de OJ 287.<\/p>\n\n\n\n

“Durante anos, a ideia de um buraco negro de massa mais pequena a colidir com o disco de um buraco negro de massa maior inspirou visualiza\u00e7\u00f5es e representa\u00e7\u00f5es art\u00edsticas deslumbrantes, mas agora temos algumas anima\u00e7\u00f5es convincentes que se baseiam em c\u00e1lculos mais complexos”, diz Ressler.<\/p>\n\n\n\n

As simula\u00e7\u00f5es confirmam, em geral, a ideia de que a colis\u00e3o do buraco negro secund\u00e1rio com o disco pode gerar energia suficiente para explicar o surto observado de luz. As colis\u00f5es tamb\u00e9m modificam a estrutura do disco, deformando-o e criando padr\u00f5es espirais transientes que caem para dentro.<\/p>\n\n\n\n

“Estes c\u00e1lculos devem ser tratados como um primeiro passo para simula\u00e7\u00f5es totalmente realistas”, diz Ressler. “Ainda temos de incluir os efeitos da forma como os flashes de luz s\u00e3o produzidos e depois s\u00e3o curvados pela gravidade extrema dos buracos negros. Tamb\u00e9m fizemos algumas simplifica\u00e7\u00f5es para tornar as simula\u00e7\u00f5es mais vi\u00e1veis, mas no final esperamos eliminar estas simplifica\u00e7\u00f5es e ter em conta o comportamento da luz. Este \u00e9 um passo em dire\u00e7\u00e3o a uma imagem totalmente coerente do sistema”.<\/p>\n\n\n\n

A liga\u00e7\u00e3o com as ondas gravitacionais<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Devido ao facto de a gravidade em torno destes dois buracos negros massivos ser t\u00e3o intensa, tamb\u00e9m causam ondula\u00e7\u00f5es no espa\u00e7o e no tempo, chamadas ondas gravitacionais. Embora isto acabe por os levar a uma colis\u00e3o total, tal s\u00f3 acontecer\u00e1 daqui a 10.000 anos. Entretanto, h\u00e1 um esfor\u00e7o para detetar estas ondula\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s da monitoriza\u00e7\u00e3o de um conjunto de estrelas pulsantes, de nome rede de temporiza\u00e7\u00e3o de pulsares, que funcionam como rel\u00f3gios c\u00f3smicos. Com a pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o de radiotelesc\u00f3pios, a sensibilidade com que se pode monitorizar as mudan\u00e7as no espa\u00e7o e no tempo com os conjuntos de pulsares ir\u00e1 eventualmente aumentar de tal forma que poder\u00e1 captar as ondas gravitacionais emitidas pelo sistema OJ 287.<\/p>\n\n\n\n

Como refere Bart Ripperda, membro do CITA, “a combina\u00e7\u00e3o da informa\u00e7\u00e3o que obter\u00edamos destas ondas gravitacionais com a informa\u00e7\u00e3o que obtemos dos telesc\u00f3pios tradicionais levar\u00e1 a grandes avan\u00e7os na nossa compreens\u00e3o da gravidade, dos buracos negros e da forma como as gal\u00e1xias crescem ao longo do tempo. As simula\u00e7\u00f5es realistas ser\u00e3o cruciais para prever as assinaturas eletromagn\u00e9ticas da f\u00edsica do plasma perto do horizonte de eventos”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ CITA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Simula\u00e7\u00f5es de sistemas como OJ 287 (Sean Ressler via YouTube)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

OJ 287:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Buraco negro bin\u00e1rio:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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