Os anéis luminosos em torno de buracos negros são conhecidos como disco de acreção e são responsáveis por alimentar esses objetos massivos tornando-os gradualmente maiores. Agora, cientistas conseguiram recriá-los em laboratório.

Ao atraírem a matéria, a influência gravitacional dos buracos negros faz com que ela se aqueça a ponto dos átomos que a constituem percam seus elétrons e formem o plasma. Após esse gás ionizado formar um disco, ele é mantido estável pelo impulso externo da força centrípeta, gerada pela rotação, e pela força interna da gravidade.

Essa estabilidade é eventualmente interrompida e a matéria acaba caindo na superfície do buraco negro fazendo-os crescer, mas as formas que acontecem essas instabilidades ainda não são totalmente compreendidas pelos cientistas.

Como criar um buraco negro em laboratório não é possível, a alternativa que resta aos pesquisadores para entendê-los melhor é recriar o que os envolve. Entender os discos de acreção revela como os buracos negros crescem e também pode explicar como nuvens de gás e poeira se colapsam e formam estrelas. Além disso, também permite compreender a estabilidade do plasma e melhorar os experimentos de fusão nuclear aqui mesmo na Terra.

Disco de acreção em laboratório

Para recriar um disco de acreção, os pesquisadores utilizaram a máquina Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) para girar o gás ionizado e recriar esse evento. Foram disparados oito jatos de plasma para colidirem e formarem uma coluna giratória.

Crédito: Mark Garlick/Science Photo Library

Apesar do MAGPIE só poder gerar curtos pulsos de plasma, ele foi essencial para os pesquisadores entenderem algumas das características dos discos de acreção, como o fato das regiões mais internas se moverem de forma mais rápida.

Uma das hipóteses para a instabilidade dos discos de acreção em torno dos buracos negros é a presença de campos magnéticos que acabam por ocasionar na perda de energia da matéria e consequentemente no seu equilíbrio. Tentar usar pulsos de plasma mais longos em laboratórios, permitiria a introdução de campos magnéticos na pesquisa, o que confirmaria ou não essa teoria. 

Estamos apenas começando a poder observar esses discos de acreção de maneiras totalmente novas. Isso nos permitirá testar nossas teorias e ver se elas correspondem às observações astronômicas.

 Vicente Valenzuela Villaseca, principal autor da pesquisa em comunicado