Buracos negros de massa estelar, entre 7 e 25 vezes a massa do Sol, são chamados de "micro-quasares" quando geram jatos poderosos de partículas e radiação, versões em miniatura dos vistos em quasares. Buracos negros de massa estelar estão na pequena extremidade da escala, ao lado de buracos negros supermassivos, incluindo aqueles em quasares, que pesam milhões a bilhões de vezes a massa do Sol.
Os jatos dos micro-quasares podem fazer parte de uma arma secreta para manter seus pequenos números, de acordo com uma nova pesquisa.
O Observatório de Raios-X Chandra da NASA viu pela primeira vez a interação em um famoso micro-quasar a cerca de 40.000 anos-luz de distância na constelação de Aquila. Este sistema, GRS 1915 + 105 (GRS 1915 para abreviar), contém um buraco negro com cerca de 14 vezes a massa do Sol que está se alimentando de material de uma estrela companheira próxima. À medida que o material gira em direção ao buraco negro, um disco de acréscimo se forma.
Dois astrônomos de Harvard estão revelando um cabo de guerra recém-descoberto entre os jatos e os ventos quentes do material espiralando em direção ao buraco negro no que é chamado de "disco de acreção". Tanto os jatos quanto o vento quente ejetam matéria do córrego que, de outra forma, ajudaria a aumentar o buraco negro.
Chandra, com seu espectrógrafo, observou o GRS 1915 onze vezes desde seu lançamento em 1999. Esses estudos revelam que o jato do GRS 1915 pode ser periodicamente sufocado quando um vento quente, visto em raios-X, é expelido do disco de acúmulo o buraco negro. Acredita-se que o vento desligue o jato, privando-o de matéria que, de outro modo, o teria abastecido. Por outro lado, quando o vento diminuir, o jato poderá ressurgir.
A taxa de acúmulo muda, mas, devido à interação, a taxa de saída permanece constante.
"O buraco negro parece capaz de controlar quanta matéria é ou não está consumindo a qualquer momento", disse o principal autor Joseph Neilsen, um candidato a doutorado em Harvard.
A auto-regulação é um tópico comum ao discutir buracos negros supermassivos, mas esta é a primeira evidência clara disso nos buracos negros de massa estelar.
Neilsen diz que é difícil resistir a atribuir uma vontade ao comportamento do buraco negro: "Quando você fala sobre regulamentação, isso implica algum tipo de autocontrole", disse ele. "Podemos ver isso acontecendo, mas certamente não está claro o porquê. Por enquanto, apenas atribuímos isso a algum desejo do buraco negro. ”
Embora os micro-quasares e quasares diferam em massa por fatores de milhões, eles devem mostrar uma similaridade no comportamento quando suas escalas físicas muito diferentes são levadas em consideração.
A escala de tempo para mudanças no comportamento de um buraco negro deve variar em proporção à massa. Por exemplo, uma escala de tempo de uma hora para mudanças no GRS 1915 corresponderia a cerca de 10.000 anos para um buraco negro supermassivo que pesa um bilhão de vezes a massa do Sol.
"Não podemos esperar explorar esse nível de detalhe em nenhum sistema de buraco negro supermassivo", disse a co-autora Julia Lee, astrônoma de Harvard. "Assim, podemos aprender uma tremenda quantidade sobre buracos negros apenas estudando buracos negros de massa estelar como este."
Os novos resultados aparecem na edição de 26 de março da revistaNatureza.
SOBRE A IMAGEM PRINCIPAL: A imagem óptica e infravermelha do Digitized Sky Survey mostra o campo lotado em torno do GRS 1915, localizado próximo ao plano de nossa galáxia. A inserção mostra um close da imagem Chandra da GRS 1915, uma das fontes de raios-X mais brilhantes da galáxia da Via Láctea. Créditos: Raio-X: NASA / CXC / Harvard / J. Neilsen et al. Óptico: Palomar DSS2. Um vídeo com zoom está disponível aqui.
Fontes: NASA, o estudo da Nature e uma entrevista com Joseph Neilsen
