NASA divulga filme de sistema binário com dois buracos negros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2021

A simulação em computador mostra como a luz do buraco negro à frente distorce a luz do que passa atrás.
[Imagem: Jeremy Schnittman/Brian P. Powell/NASA]

Filme de buracos negros

A NASA divulgou uma nova simulação que mostra como deve chegar até nós a luz emitida por dois buracos negros orbitando um ao outro.

O filme mostra como os buracos negros distorcem e redirecionam a luz que emana do redemoinho de gás quente - chamado de disco de acreção - que envolve cada um.

Vistos do seu plano orbital, cada disco de acreção assume uma aparência de curvatura dupla característica.

Mas, quando um passa à frente do outro, a gravidade do buraco negro no primeiro plano transforma seu parceiro em uma sequência de arcos que muda rapidamente. Essas distorções aparecem à medida que a luz de ambos os discos navega pelo tecido emaranhado do espaço-tempo perto dos buracos negros.

"Estamos vendo dois buracos negros supermassivos, um maior, com 200 milhões de massas solares, e um companheiro menor, pesando a metade," explicou Jeremy Schnittman, astrofísico do Centro de Voos Espaciais Goddard. "Esses são os tipos de sistemas binários de buracos negros onde acreditamos que os dois membros poderiam manter discos de acreção durante milhões de anos."

É importante notar que estas imagens são simulações feitas em computador, por isso são tão diferentes das imagens reais de buracos negros captadas pelos radiotelescópios.

Aberração relativística

Para facilitar a visualização, os discos de acreção dos dois buracos negros foram ilustrados com cores diferentes, vermelho e azul, mas a escolha também reflete de certo modo a realidade.

O gás mais quente emite luz perto da extremidade azul do espectro, e o material orbitando buracos negros menores experimenta efeitos gravitacionais mais fortes, que produzem temperaturas mais altas. Para essas massas, ambos os discos de acreção iriam na verdade emitir a maior parte de sua luz no ultravioleta, com o disco azul atingindo uma temperatura ligeiramente mais alta.

A visualização também mostra um fenômeno mais sutil, chamado aberração relativística: Os buracos negros parecem menores à medida que se aproximam do observador e maiores quando se afastam.

Esses efeitos desaparecem ao visualizar o sistema de cima, mas aí os dois buracos negros produzem imagens menores dos parceiros que circulam em torno deles a cada órbita.

Olhando mais de perto, fica claro que essas imagens são, na verdade, visualizações de borda. Para produzi-las, a luz dos buracos negros deve ser redirecionada em 90 graus, o que significa que o filme mostra os buracos negros de duas perspectivas diferentes - de frente e de lado - ao mesmo tempo.