Novas descobertas sobre os flares de Sagittarius A*

Cientistas têm estudado os clarões que vêm de Sagittarius A* (Sgr A*), que é o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Observações recentes usando um instrumento especial chamado GRAVITY-VLTI forneceram um monte de informações detalhadas sobre esses clarões. Essas observações incluem de onde vêm os clarões, quão brilhantes eles ficam ao longo do tempo e como eles se comportam em termos de luz e polarização.

#O Que São Clarões?

Clarões são explosões brilhantes de energia que podem ser vistas em diferentes tipos de luz, como infravermelho e raios X. Ao redor do Sgr A*, esses clarões geralmente acontecem a cada 30 minutos a uma hora, e eles podem ficar dez vezes mais brilhantes do que o normal em seu pico. Muitas vezes, quando um clarão infravermelho acontece, um clarão de raios X também aparece logo em seguida, o que sugere que eles podem estar ligados de alguma forma. Cientistas acreditam que a luz brilhante desses clarões se deve principalmente a um tipo especial de radiação chamada emissão de sincrotron, produzida por elétrons energéticos na área ao redor do buraco negro.

#O Modelo de Reconexão Magnética

Para explicar esses clarões, os pesquisadores sugeriram um modelo onde ocorre a reconexão magnética no material que cerca o buraco negro. Nesse cenário, diferentes linhas de campo magnético ficam muito próximas umas das outras, fazendo com que elas se reconectem. Esse processo pode criar o que chamamos de cordas de fluxo. Essas cordas de fluxo são, basicamente, coleções de campos magnéticos que prendem plasma e podem produzir clarões quando liberam energia.

A teoria é que quando os campos magnéticos se reconectam, eles podem acelerar os elétrons. Esses elétrons de alta energia então emitem luz enquanto se movem, que pode ser detectada como os clarões que observamos.

#Estudos e Descobertas Anteriores

Estudos anteriores usando simulações em computador mostraram que os processos dinâmicos envolvidos na reconexão magnética realmente acontecem ao redor de buracos negros e podem levar à formação dessas cordas de fluxo. Cientistas conseguiram calcular como a radiação dessas cordas de fluxo pareceria e compararam esses cálculos com observações reais dos clarões do Sgr A*.

Em trabalhos anteriores, os pesquisadores calcularam como as cordas de fluxo poderiam emitir radiação com base em seu movimento e na energia dos elétrons que ficam presos dentro delas. Eles compararam seus resultados com as curvas de luz e polarização observadas dos clarões e encontraram boas correspondências.

#Usando Simulações Numéricas

Em uma nova abordagem, os cientistas decidiram usar dados reais de simulações de fluxos de acreção de buracos negros para investigar mais sobre esses clarões. Ao invés de apenas cálculos teóricos, eles agora analisam dados reais de simulações para identificar as cordas de fluxo formadas durante a reconexão magnética e avaliar seu comportamento.

Estudando esses dados de simulação, eles podem traçar como essas cordas de fluxo se movem e como os elétrons energéticos se comportam enquanto fluem para dentro das cordas e emitem radiação. Isso ajuda os cientistas a entender a distribuição de energia dos elétrons ao longo do tempo e como isso influencia a radiação que observamos durante os clarões.

#Características do Sgr A*

O Sgr A* é o buraco negro supermassivo mais próximo de nós, e isso faz dele um ótimo alvo para estudo. Apesar da distância, permite que os pesquisadores investiguem como buracos negros interagem com o material ao redor em um forte campo gravitacional. Na maior parte do tempo, o Sgr A* é bem calmo, mas mostra uma variabilidade significativa em brilho durante os eventos de clarão.

Cientistas descobriram que quando o Sgr A* está em um estado calmo, seu brilho é baixo, sugerindo que ele está em um estado conhecido como fluxo de acreção radiativamente ineficiente (RIAF). Isso significa que o material que cai no buraco negro não emite muita luz, o que é esperado nesse tipo de ambiente.

#Observações GRAVITY

Recentemente, o Sgr A* foi observado com precisão extrema usando o GRAVITY. Essas observações permitem medições precisas da posição dos clarões, seu movimento e o ângulo de polarização. Por exemplo, durante os clarões, o centroide do fluxo infravermelho foi encontrado girando ao redor do buraco negro, e o ângulo de polarização muda suavemente ao longo do tempo, o que sugere a presença de um ponto quente emitindo a radiação.

Um clarão em particular que aconteceu no dia 22 de julho mostrou um comportamento único: o centroide de brilho estava se movendo mais rápido do que o esperado, o que levantou questões sobre os modelos tradicionais usados para explicar esses movimentos.

#Por Que Isso É Importante

Entender a natureza desses clarões e o comportamento do buraco negro na nossa galáxia pode oferecer insights sobre como os buracos negros funcionam, a física de ambientes extremos e as interações entre campos magnéticos e partículas energéticas. Isso também ajuda os cientistas a refinarem seus modelos e melhorarem sua compreensão do universo.

#Conclusão

O estudo dos clarões do Sagittarius A* ilustra as interações complexas que acontecem ao redor dos buracos negros na nossa galáxia. Pesquisadores usam tanto observações quanto simulações para descobrir padrões e comportamentos que oferecem um vislumbre dos processos que levam a esses poderosos explosões de energia. Essa pesquisa contínua continua a expandir os limites da nossa compreensão sobre buracos negros e seus ambientes.