Futuros detectores de ondas gravitacionais baseados no espaço poderiam sondar a física de discos de acreção ao redor de buracos negros massivos.
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Os discos de acreção desempenham um papel central na formação e evolução de vários objetos celestes, incluindo planetas, estrelas e buracos negros. Mas nosso conhecimento desses discos é limitado pelo fato de que eles podem ser estudados atualmente apenas por meio de modelagem ou observações eletromagnéticas. Agora, Lorenzo Speri, do Instituto Max Planck de Física Gravitacional, na Alemanha, e seus colegas mostram como discos de acreção também podem ser sondados usando ondas gravitacionais.
As descobertas da equipe destacam o potencial mais amplo das observações de ondas gravitacionais, que já forneceram insights importantes sobre a natureza dos buracos negros e a gravidade.
Os pesquisadores consideraram um sistema de "razão de massa extrema inspiral" no qual um objeto compacto de 50 massas solares orbita dentro do disco de acreção de um buraco negro de um milhão de massas solares. À medida que esse objeto menor orbita o buraco negro massivo, ele emite ondas gravitacionais que fazem com que ele gradualmente espiral para dentro.
As propriedades dessas ondas dependem da trajetória orbital do objeto, que é afetada pelos torques induzidos pelo disco de acreção. Portanto, observações das ondas gravitacionais podem revelar informações valiosas sobre o disco.
Speri e seus colegas determinaram que tais torques poderiam ser medidos com precisão pela Antena Espacial de Interferômetro a Laser (LISA), um detector de ondas gravitacionais espacial que está programado para ser lançado em 2037.
Assumindo um modelo de torque preciso, esses dados poderiam ser transformados em restrições na taxa de acreção e viscosidade do disco e poderiam até ser combinados com observações eletromagnéticas para medir diretamente essa viscosidade. No entanto, a equipe enfatiza que a criação de um modelo tão preciso depende de mais pesquisas para entender completamente como os discos de acreção afetam objetos compactos incorporados.
Fonte: physics.aps.org
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