O que é um disco de acreção?

Aug 19 2015
Quando você pensa em corpos cósmicos maciços e misteriosos, como discos de acreção, a água girando em torno de sua banheira provavelmente não é a primeira coisa que vem à mente. Mas ei, a física funciona a mesma mágica em todas as escalas.
Os discos de acreção são uma maneira de detectar estrelas e até buracos negros.

Um disco de acréscimo soa como algo que você pode ter instalado em um PC de mesa antigo para carregar um programa. ("Para jogar 'Oregon Trail', comece inserindo seu disco de acréscimo.") Mas os discos de acréscimo são muito mais legais; nós os encontramos em alguns dos lugares mais interessantes do universo. Você pode identificar um disco de acreção em um sistema estelar binário ou em torno de um buraco negro , por exemplo. Mas como você saberia o que estava olhando? O maior "dizer" de um disco de acreção é que ele envolve um objeto celestial (como uma estrela ou buraco negro) com um halo espesso e difuso.

Esse anel celestial é o material que compõe um disco de acreção: gás, poeira, matéria. No caso dos buracos negros, um disco de acreção é formado quando qualquer gás ou matéria que se aproxime é arrebatado pelo buraco. O assunto, então, cai nele.

Mas espere um segundo: ele não cai direto. Em vez disso, por causa de um processo chamado conservação do momento angular, que resulta da velocidade agindo sobre um objeto em queda, a matéria espirala à medida que entra. cada vez mais rápido à medida que se aproxima, separando-se em fluxos de átomos. Como a água escoando em uma banheira, a matéria fica circulando e contornando o buraco. Seus átomos se achatam como uma torta de pizza girando no céu – criando a rosquinha reveladora do disco de acreção. Eventualmente, a matéria perde momento angular e cai no ponto mais baixo [fonte: Astronomy Cast ].

Mas por que os buracos negros deveriam se divertir com a captura de matéria? As estrelas também criam discos de acreção. Imagine duas estrelas em um sistema estelar binário . Essas estrelas não ficam apenas próximas umas das outras; o menor orbita o maior. A grande estrela puxa qualquer gás ou matéria da pequena estrela para dentro dela, eventualmente devorando-os – mas não antes que o gás ou a matéria seja puxado para a órbita em torno do vizinho mais massivo, criando (você entendeu!) um disco de acreção [fonte: Ciardulo ].

Os discos de acreção são uma maneira de detectar estrelas e até buracos negros. O atrito entre gases e matéria torna os discos de acreção extremamente quentes; podemos ver os raios X que os gases super quentes do disco de acreção emitem. Os discos de acreção podem até ajudar os cientistas a determinar a massa de um buraco negro. Quando o disco se aproxima do buraco negro, ele acelera e ganha energia. Ele também emite radiação, o que permite que os astrônomos determinem a rapidez com que a matéria está se movendo. A partir daí, eles podem extrapolar a massa do buraco negro [fonte: Robbins et al. ].

Publicado originalmente: 19 de agosto de 2015

Perguntas frequentes sobre o disco de acréscimo

Quão quente é um disco de acreção?
De acordo com o Instituto Max Planck de Astrofísica , o atrito entre gases e matéria torna os discos de acreção na borda dos buracos negros extremamente quentes. Os cientistas preveem que as temperaturas podem chegar a 10 milhões de graus.
Como os discos de acreção ajudam os cientistas?
Os discos de acreção podem ajudar os cientistas a determinar a massa de um buraco negro. Quando o disco se aproxima do buraco negro, ele acelera e ganha energia. Ele também emite radiação, o que permite que os astrônomos determinem a rapidez com que a matéria está se movendo. A partir daí, os astrônomos podem extrapolar a massa do buraco negro.
De que são feitos os discos de acreção?
Um disco de acreção envolve um objeto celeste (como uma estrela ou buraco negro) com um halo espesso e difuso. Esse anel celestial é o material que compõe um disco de acreção: gás, poeira, matéria.
Por que os discos de acreção são planos?
A matéria espirala à medida que entra em um buraco negro. A matéria em espiral fica cada vez mais rápida à medida que se aproxima, separando-se em correntes de átomos. Como a água escoando em uma banheira, a matéria fica circulando e contornando o buraco. Seus átomos se achatam criando a rosquinha difusa reveladora do disco de acreção. Eventualmente, a matéria perde momento angular e cai no ponto baixo.
Onde os discos de acreção aparecem no sistema solar?
Buracos negros e sistemas estelares binários.

Muito Mais Informações

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Origens

  • Elenco de Astronomia. "Discos de Acreção". 11 de julho de 2013. (11 de setembro de 2014) http://www.astronomycast.com/2013/07/ep-306-accretion-discs/
  • CIARDULO, Robin. "Evolução da Estrela Binária." Penn State University. (11 de setembro de 2014) http://www2.astro.psu.edu/users/rbc/a1/lec16n.html
  • Encyclopædia Britannica. "Discos de Acreção". 2014. (11 de setembro de 2014) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/3072/accretion-disk
  • Krim, Hans. "Pergunte a um astrofísico." NASA. 6 de novembro de 2000. (11 de setembro de 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/001106a.html
  • Masetti, Maggie. "Você pode ouvir um buraco negro?" NASA. 29 de outubro de 2013. (11 de setembro de 2014) http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/10/29/maggies-blog-can-you-hear-a-black -buraco/
  • Robbins, Stuart et ai. "Buracos Negros". Viagem Pela Galáxia. 11 de janeiro de 2006. (11 de setembro de 2014) http://burro.astr.cwru.edu/stu/stars_blackhole.html
  • Wanjek, Christopher. "Anel em torno do buraco negro." NASA. 21 de fevereiro de 2011. (11 de setembro de 2014) http://solarsystem.nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=265