PUBLICIDADE
Topo

Cientistas 'captam' som de buraco negro devorando uma estrela; ouça

Representação de abismo e buraco negro - Reprodução
Representação de abismo e buraco negro Imagem: Reprodução

Barbara Mannara

Colaboração para Tilt, do Rio de Janeiro

03/05/2022 15h43

O MIT (Massachusetts Institute of Technology) divulgou um áudio um tanto intrigante: 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 do astro. O vídeo de 13 segundos desperta a curiosidade de como os misteriosos corpos celestes atuam.

O estudo publicado no Astrophysical Journal, e divulgado no site oficial do Instituto na última segunda-feira (2), traz mais um avanço no conhecimento sobre estes fenômenos. E essas descobertas podem ajudar a desvendar como os buracos negros supermassivos podem moldar a formação de galáxias inteiras ao ejetar partículas cósmicas.

Ecos de um buraco negro sonorizados em vídeo do MIT - Divulgação/MIT - Divulgação/MIT
Ecos de um buraco negro sonorizados em vídeo do MIT
Imagem: Divulgação/MIT

Sabe-se que esse tipo de corpo celeste funciona como um poço gravitacional imensamente forte do espaço-tempo. Quem assistiu ao filme Interestelar, longa-metragem com tema aeroespacial lançado em 2014, tem uma visão cinematográfica da reluzente Gargantua, buraco negro do filme. Mas, segundo o MIT, esses corpos celestes são essencialmente escuros.

E seus arredores extremos ficam iluminados apenas quando engolem uma estrela. É nesse momento que o buraco negro puxa gás e poeira do astro em órbita e pode emitir rajadas intensas de luz de raio-X.

Como o som é possível?

O projeto aproxima pessoas dessas curiosas movimentações cósmicas e torna possível ouvir o que seria o "som de um buraco negro". Claro que a anos-luz de distância, o som não foi diretamente captado. Se trata de uma simulação que usa esse mesmo eco de raio-X, causado ao engolir uma estrela, convertido em ondas sonoras audíveis.

A iniciativa é liderada por Erin Kara - co-autora do artigo e professora do MIT - em conjunto com estudiosos de educação e música do MIT, Kyle Keane e Ian Condry.

Está curioso? Então vale a pena ouvir:

Para entender as movimentações mostradas no vídeo, saiba que o círculo branco central indica a localização do horizonte de eventos do buraco negro. Já os ecos de luz são codificados por cores na sua frequência observada.

A simulação usa a luz de frequência mais baixa para corresponder a um som de tom mais baixo (ou seja, mais grave).

Técnica dos morcegos

Rastrear como o buraco negro evolui à medida que devora outras estrelas é um desafio. E o jeito que os cientistas encontraram foi de se inspirar nos morcegos. Principalmente na forma peculiar como eles se comunicam.

Quando um integrante do bando emite um chamado, esse som pode ricochetear em obstáculos, chegando no outro morcego em formato de eco. O tempo que demora para o eco chegar depende da distância entre os dois morcegos. E isso é importante porque permite que o animal tenha um mapa mental mais claro de seu entorno.

E, da mesma forma que os ecos são emitidos por morcegos, Kara e seu time de cientistas estão usando ecos de raios-X para mapear a vizinhança de um buraco negro.

Para fazer isso, o MIT divulgou o uso de um novo equipamento chamado de "Máquina de Reverberação". Ele funciona para buscar ecos de buracos negros em dados de satélites.

Nessa busca, os cientistas descobriram oito binários de buracos negros - 'mini' buracos negros supermassivos - na Via Láctea. Sendo que anteriormente apenas dois 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.

Ao utilizar a máquina para comparar os ecos, a equipe foi capaz de formar uma imagem de como um buraco negro evolui durante uma explosão. E o passo a passo é basicamente o seguinte.

Primeiro, o corpo celeste passaria por um estado "duro". Nessa etapa, uma coroa de fótons - região do plasma de alta energia - junto com um jato de partículas relativísticas, é lançada perto da velocidade da luz.

Depois, em certo ponto de existência, o buraco negro emite um flash final de alta energia. Isso acontece antes de mudar para um estado "suave" de baixa energia. Poderia ser um sinal de que a coroa do corpo celeste se expandiu ejetando uma explosão final de partículas de alta energia antes de desaparecer completamente.

O tempo em que um telescópio recebe a luz da coroa, comparado com quando recebe os ecos de raios-X, dá uma estimativa da distância entre a coroa e o disco de acreção - estrutura formada por materiais orbitais do corpo central. E, a partir daí, analisar a forma como esses atrasos se alteram pode revelar como um buraco negro evolui à medida que o ele consome o material estelar.