Eis o aspeto de um buraco negro rodeado por um disco de acreção! A luz é deformada pelos seus campos gravitacionais

Os esforços para compreender melhor a natureza dos fascinantes buracos negros estão a dar frutos. Graças a novas investigações, estudos e projetos, foram alcançados novos horizontes, desvendando vários dos seus mistérios e transformando a nossa compreensão destes gigantes cósmicos.

Novos resultados na obtenção de imagens de buracos negros, com base na investigação de cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e do Caltech, produziram novas provas sobre o comportamento dos seus campos gravitacionais e a sua interação com a luz.

A visualização publicada a 17 de julho de 2024 pelo astrónomo Robert Hurt mostra em pormenor como a luz é gravitacionalmente curvada em torno do buraco negro, formando um disco de gás e poeira que gira rapidamente.

Esta nova produção não só confirmou mais uma vez a física da relatividade geral, tal como formulada por Einstein, como também revolucionou a compreensão do modo como a trajetória da luz é desviada e deformada na presença de um campo gravitacional.

Buracos negros e a distorção da luz: o limite gravitacional

A intensa gravidade de um buraco negro supermassivo puxa toda a matéria à sua volta, sugando constantemente quantidades extraordinárias de gás e poeira cósmica. Esta matéria organiza-se à sua volta em forma de disco, comprimindo-se a altas densidades e aquecendo a temperaturas extremas antes de atravessar o horizonte de eventos.

Uma vez fora deste espaço, a trajetória da luz começará a curvar-se para limites muito próximos da velocidade da luz, fazendo com que o disco brilhe intensamente devido à influência destes campos gravitacionais intensos.

Isto fará com que a matéria, atraída pela imensa gravidade, gire rapidamente em espiral, formando assim o disco de acreção. Além disso, estes discos têm também a capacidade de libertar poderosas emissões de energia sob a forma de radiação e jatos de alta velocidade.

Discos de acreção e relatividade

Investigações recentes revelaram que os discos podem gerar jatos relativistas, que são fluxos de partículas altamente energéticas que viajam a velocidades próximas da luz. No entanto, as imagens feitas neste estudo mostram representações de como a distorção da luz ocorre em torno de um buraco negro, mas usando um modelo ótico simplificado.

É importante notar que estas animações foram produzidas para serem invariantes à escala, o que significa que a forma como a luz é deformada à volta do buraco negro será sempre a mesma, independentemente da massa do objeto.

Assim, se fosse um buraco negro dez vezes mais maciço ou mesmo a uma distância dez vezes maior, possivelmente a imagem que veríamos do seu disco de acreção e da sua deformação gravitacional seria exatamente a mesma.

Fazer visualizações e modelos para aprender mais sobre buracos negros e a sua interação com objetos no Universo é fundamental para compreender a dinâmica das galáxias, permitindo-nos estar cada vez mais perto de desvendar mais mistérios cósmicos, como a formação de estrelas.