Ouça o som de um buraco-negro devorando uma estrela

Ouça o som de um buraco-negro devorando uma estrela

5 de maio de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Sabe aquele “uivo” dos ventos que conseguimos escutar quando estamos em lugares isolados ou de altitude mais elevada? Um som semelhante emitido por um buraco negro foi divulgado por cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), como parte de uma pesquisa sobre assinaturas de reverberação de binários de raios-X de massa baixa.

Esse áudio de 13 segundos, segundo os pesquisadores, é a representação de um buraco negro devorando uma estrela em órbita. Para criar o som foram utilizados os ecos de luz de raio-X, que são emitidos quando o buraco negro puxa o gás e a poeira da “presa”.

De acordo com os autores do estudo, publicado na segunda-feira (2) no Astrophysical Journal, suas descobertas podem ajudar a entender como os buracos negros supermassivos podem moldar a formação de galáxias inteiras ao ejetar partículas cósmicas.

Os buracos negros agem como uma espécie de poço gravitacional imensamente forte do espaço-tempo. Segundo o MIT, os arredores extremos dessas misteriosas regiões do cosmos se iluminam somente quando “devoram” uma estrela, momento em que eles sugam o gás e a poeira estelar e podem emitir rajadas intensas de luz de raio-X.

Segundo Erin Kara, professora assistente do Departamento de Física do MIT e coautora do estudo, o que se ouve nesse áudio é uma simulação que usa o eco de raio-X causado pela captura da estrela, convertido em ondas sonoras audíveis. Isso porque, a anos-luz de distância, seria impossível registrar o som original. 

Kara explica que o círculo branco central que se observa no vídeo indica a localização do horizonte de eventos do buraco negro. Por sua vez, os ecos de luz são codificados em um esquema de cores conforme sua frequência. A simulação usa a luz de frequência mais baixa para corresponder a um som de tom mais grave.

Comunicação entre morcegos inspira pesquisa sobre som dos buracos negros

Segundo os pesquisadores, a comunicação entre morcegos em bando foi uma inspiração para nortear o estudo. Quando um membro do grupo emite um chamado, o som pode ricochetear em obstáculos, chegando no morcego receptor em formato de eco. 

O tempo que leva para esse eco chegar depende da distância entre os dois animais, o que permite que eles tenham uma noção mais nítida das imediações.

Comunicação entre morcegos foi a inspiração da equipe de pesquisa para captar o som dos buracos negros. Imagem: CHANUN.V – Shutterstock

Para adaptar esse mecanismo na análise dos sons emitidos pelos buracos negros, o MIT desenvolveu um novo chamado “Máquina de Reverberação”, que busca por ecos de buracos negros em dados de satélites.

Com isso, foram descobertos oito sistemas binários de buracos negros na Via Láctea. Antes, apenas dois deles eram conhecidos. “Entendendo as explosões nesses pequenos sistemas próximos, podemos entender como explosões semelhantes em buracos negros supermassivos afetam as galáxias em que residem”, explica Kara. 

Segundo ela, primeiramente, uma coroa de fótons (região do plasma de alta energia – junto com um jato de partículas relativísticas) é lançada quase à velocidade da luz. Em seguida, o buraco negro emite um flash derradeiro de alta energia, o que acontece antes de mudar do chamado estado “duro” (altamente energético) para um estado “suave” (de baixa energia). 

Esse flash indica que a coroa do corpo celeste se expandiu, causando uma explosão final que ejeta partículas de alta energia antes de desaparecer por completo.

Ao comparar o tempo que um telescópio leva para receber a luz da coroa com o momento em que recebe os ecos de raios-X, os cientistas conseguem estimar a distância entre a coroa e o disco de acreção (estrutura formada por materiais orbitais do corpo central). 

A partir daí, eles conseguem analisar a maneira como esses intervalos se alteram, o que pode revelar como um buraco negro evolui conforme consome o material estelar.