Um avanço para a compreensão do Universo. Esta é a promessa da nova simulação desenvolvida por uma equipe de astrofísicos liderada pelo Caltech. Pela primeira vez, esta simulação segue a jornada do gás primordial do Universo primitivo até sua integração em um disco de acreção que alimenta um buraco negro supermassivo, revolucionando conceitos estabelecidos desde os anos 1970.
Imagem extraída da simulação mostrando um buraco negro supermassivo rodeado por um disco de acreção em rotação.
Crédito: Caltech/Phil Hopkins group
Sob a direção de Phil Hopkins, professor de física teórica, esta façanha tecnológica exigiu anos de trabalho e a colaboração de dois grandes projetos: FIRE e STARFORGE. Estes projetos se concentram em escalas diferentes, desde a formação das galáxias até a das estrelas individuais, finalmente preenchendo uma lacuna entre esses dois fenômenos.
Graças a uma resolução 1.000 vezes superior à das simulações anteriores, os pesquisadores descobriram o papel predominante dos campos magnéticos na formação e estrutura dos discos de acreção ao redor dos buracos negros supermassivos. Esses campos, longe de serem anedóticos, desempenham um papel central, tornando esses discos mais "espumosos" do que o previsto.
The Open Journal of Astrophysics relata que esses discos, inicialmente supostos como planos, são na realidade sustentados pela pressão magnética, que supera amplamente a pressão térmica do gás. Esta descoberta coloca em questão diversas hipóteses sobre a massa, densidade e dinâmica desses discos.
Crédito: California Institute of Technology A simulação utiliza um código chamado GIZMO, capaz de lidar tanto com as grandes escalas cósmicas quanto com os detalhes microscópicos. Ao modular as diferentes componentes físicas, os pesquisadores puderam simular um buraco negro 10 milhões de vezes a massa do Sol desde o Universo primitivo até a acreção de matéria ao redor deste buraco negro.
Esse avanço abre novas perspectivas de pesquisa: compreender em detalhe a fusão das galáxias, a formação das estrelas em regiões densas, e as características das primeiras gerações de estrelas. As implicações são vastas, oferecendo caminhos para explorar muitos fenômenos cósmicos ainda misteriosos.
Fonte: The Open Journal of Astrophysics