Descoberta desafia ideias astrônomos desde 1970: papel crucial do gás primordial em discos alimenta simulações de trajetória inédita.
Os campos magnéticos têm um impacto significativo na organização e evolução dos discos de acreção ao redor dos buracos negros supermassivos, o que representa uma mudança de paradigma em relação às teorias anteriores.
Além disso, a interação entre os campos magnéticos e as forças magnéticas resulta em um processo complexo de magnetização dos discos, influenciando diretamente o comportamento do material circundante. papel
O papel crucial dos campos magnéticos na simulação inédita
Uma realização inédita foi observada em uma simulação sem precedentes conduzida por uma equipe de astrofísicos liderada pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Utilizando supercomputadores, eles reproduziram a trajetória do gás primordial desde os primórdios do universo até a fase em que se formam discos de material que alimentam buracos negros supermassivos, conhecidos como discos de acreção. Esta realização desafia as concepções dos astrônomos desde os anos 70 e abre novas perspectivas para a compreensão do crescimento e evolução dos buracos negros e das galáxias.
A pesquisa envolveu duas colaborações significativas: o projeto FIRE (Feedback in Realistic Environments), que se concentra em escalas maiores do universo, e o STARFORGE, que investiga escalas menores, como a formação estelar em nuvens de gás. Pela primeira vez, a equipe conseguiu preencher a lacuna entre essas duas escalas por meio de uma simulação de altíssima resolução.
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A influência das forças magnéticas nos discos de acreção
Um dos aspectos fundamentais desse feito foi a revelação de que os discos de acreção não possuem uma forma plana, como se pensava anteriormente. Eles apresentam uma estrutura mais complexa, em parte devido ao suporte fornecido pelas forças magnéticas. Ao visualizar a formação desses discos ao redor dos buracos negros supermassivos, os pesquisadores utilizaram um zoom detalhado em um buraco negro com aproximadamente 10 milhões de vezes a massa do Sol, simulando desde os estágios iniciais do universo.
A simulação detalhou como um fluxo massivo de material começa a girar em torno do buraco negro, formando um disco de acreção que emite intensa luminosidade à medida que o material é atraído pela gravidade. A nova simulação revelou que a pressão exercida pelas forças magnéticas nos discos de acreção é cerca de 10.000 vezes maior do que a pressão térmica, contrariando teorias antigas que minimizavam a importância dos campos magnéticos.
Essa descoberta altera diversas previsões relacionadas à massa, densidade, espessura e geometria dos discos de acreção. Os resultados dessa pesquisa foram detalhados no artigo intitulado ‘FORGE’d in FIRE: Resolving the End of Star Formation and Structure of AGN Accretion Disks from Cosmological Initial Conditions’, publicado no The Open Journal of Astrophysics. Esses resultados abrem novos horizontes para a pesquisa cosmológica, permitindo uma compreensão mais aprofundada da formação estelar, fusão de galáxias e da primeira geração de estrelas no universo.
Fonte: @Olhar Digital
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