Em nova pesquisa, cientistas analisam como buracos negros supermassivos no centro de muitas galáxias influenciaram a formação de outros buracos negros. O momento angular (spin) e a gravidade intensa gerada por esses buracos negros monstruosos podem forçar a conjunção de buracos negros menores em “engarrafamentos”, permitindo que eles se combinem e cresçam.
Buracos negros supermassivos, incluindo o localizado no núcleo da Via Láctea, possuem massas milhões ou bilhões de vezes superiores à do Sol. Eles não são completamente compreendidos, mas são objetos muito antigos e indissociáveis das galáxias que habitam. O buraco negro supermassivo da Via Láctea, Sagitário A*, provavelmente desempenhou um papel na formação da estrutura espiral da galáxia devido ao seu campo gravitacional incomensurável e força de torque rotacional.
Por todo o universo, existem “torques de migração”, ou seja, regiões onde forças rotacionais tendem a deslocar objetos errantes em direção aos objetos geradores dos torques. Um vaso sanitário drenou exemplifica um torque de migração em direção ao ralo. Contudo, esses locais apresentam diferentes intensidades, assim como é possível gerar um redemoinho fraco em uma piscina circular caminhando ao redor das bordas, insuficiente para drenar um vaso sanitário, mas capaz de acumular sedimentos de uma área maior ao longo do tempo.
Esses torques, no espaço, contribuem para os “engarrafamentos” de buracos negros. Os buracos negros supermassivos, também chamados de núcleos galáticos ativos, possuem discos de acreção de materiais que orbitam ao seu redor. Eles também geram seus próprios torques de migração globais. Dentro da região do disco de acreção, existem outros buracos negros muito menores, em escala estelar ao invés de galáctica, e cada um deles possui seu próprio disco de acreção. Ocorre uma reação térmica onde todas essas acreções se misturam, aparentemente aumentando muito o alcance do torque de migração original. Em decorrência, os pesquisadores denominam os hipotetizados engarrafamentos de “torques térmicos”.
Existe um ponto de inflexão onde diferentes fatores fazem com que os torques térmicos superem os torques gravitacionais regulares dentro da influência de um buraco negro supermassivo. Isso transforma um torque de migração em direção ao buraco negro supermassivo em um torque de migração térmica que aponta para fora. Algo especial acontece nas zonas onde o torque “inverte” dessa maneira, e os pesquisadores sugerem que é causado pela colisão dos discos de acreção dentro do sistema. Imagine o caos (e a turbulência visível) produzido se uma descarga de vaso sanitário ocorresse no centro de um redemoinho em uma piscina.
Assim, nessas zonas de inversão do torque – que, no geral, podem ser mais neutras para migração – os buracos negros menores podem ser desacelerados pelas forças presentes e então se combinarem. Objetos em movimento são difíceis de parear, mas objetos estacionários se encontram mais facilmente. Então, eles estão prontos para serem varridos juntos pelo redemoinho do torque térmico e torque de migração.
Se decompor e estudar todas as gravidades e outras forças sobrepostas em escala galáctica parece um problema excessivamente complexo, você não está sozinho. Mas os cientistas escolhem e estudam um pequeno aspecto por vez. Este artigo, por exemplo, foca na forma como o torque térmico e o torque de migração se influenciam mutuamente sob parâmetros específicos para dar apenas um passo adiante. A equipe afirmou que seu trabalho ilustra uma boa hipótese sobre como buracos negros binários se encontram e se fundem.
No entanto, essa pequena contribuição deve ser integrada às interseções maiores e mais complexas de muitos outros fatores – tarefa essa a ser explorada pelas próximas 5, 25 ou 100 equipes.
