Black hole accretion disk

Disco de acreção é a estrutura giratória de matéria superaquecida ao redor de um buraco negro, emitindo intensa radiação em raios-X e luz visível.

Sobre o tema

Um disco de acreção se forma quando gás, poeira e estrelas são capturados pela gravidade extrema de um buraco negro. A matéria espirala em direção ao horizonte de eventos, ganhando velocidade e aquecendo-se por atrito viscoso até temperaturas de milhões de graus. Esse processo converte energia potencial gravitacional em radiação eletromagnética, principalmente raios-X, tornando buracos negros ativos detectáveis por telescópios. O primeiro disco de acreção a ser fotografado diretamente foi o do buraco negro supermassivo M87, em 2019, pelo Event Horizon Telescope. A imagem revelou o anel brilhante ao redor da sombra do buraco negro, confirmando previsões da relatividade geral de Einstein. Discos de acreção são comuns em sistemas binários de raios-X e núcleos ativos de galáxias, como quasares. A matéria no disco não cai diretamente; ela orbita em velocidades relativísticas, podendo atingir até 50% da velocidade da luz. A turbulência e os campos magnéticos no disco geram instabilidades que causam variações periódicas de brilho. Esses objetos também são laboratórios naturais para estudar a física de altas energias e a evolução de galáxias, pois a acreção de matéria pode desencadear jatos relativísticos que se estendem por milhares de anos-luz.

Perguntas frequentes

O que acontece com a matéria que cai no disco de acreção?

A matéria no disco de acreção perde energia e momento angular gradualmente, espiralando em direção ao buraco negro. Parte dela é engolida pelo horizonte de eventos, enquanto outra parte pode ser ejetada em jatos relativísticos ao longo dos polos do buraco negro.

Como os cientistas observam discos de acreção?

Discos de acreção são observados principalmente por telescópios de raios-X, como o Chandra e o XMM-Newton, além de observatórios de rádio como o ALMA. A imagem direta do M87 exigiu uma rede global de radiotelescópios, o Event Horizon Telescope.

Qual a temperatura de um disco de acreção?

As temperaturas variam de alguns milhares de Kelvin nas regiões externas a dezenas de milhões de Kelvin nas partes internas próximas ao buraco negro, emitindo principalmente raios-X. Em buracos negros estelares, as regiões mais internas podem superar 100 milhões de Kelvin.