A primeira imagem do buraco negro: um monopolo gravitomagnético como uma explicação alternativa

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Formas de sombra resultantes das quatro configurações diferentes no spin (a ∗ ) e no parâmetro NUT (n ∗ ), ou seja, (a ∗ , n ∗ ) = (0,0) (métrica de Schwarzschild), (1, 0) ( extremamente rotativo Kerr métrico), (0,9, 0,7) (KTN BH), e (5, 0,9) (KTN NS), respectivamente, para i = 17∘. Esta Figura ilustra que as formas de sombra resultantes de diferentes configurações de parâmetros KTN são quase circulares, mas os tamanhos das sombras podem ser significativamente diferentes uns dos outros. Na inserção, embora mostremos que o desvio resultante da circularidade está apenas dentro de 5% para essas configurações particulares de parâmetros, ele pode ser, de fato, maior para as diferentes configurações de a ∗ e n ∗. Crédito: DOI: 10.1140 / epjc / s10052-021-09696-3

O Event Horizon Telescope (EHT) recentemente mapeou o objeto compacto central da galáxia M87 com uma resolução angular sem precedentes. Embora a descoberta notável tenha sido interpretada com base na teoria de que o M87 contém um buraco negro rotativo ou "Kerr". Uma nova pesquisa publicada no EPJ C por Chandrachur Chakraborty e Qingjuan Yu no Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica, Universidade de Pequim (KIAA-PKU), Masoumeh Ghasemi-Nodehi e Youjun Lu, nos Observatórios Astronômicos Nacionais da China, analisa possíveis explicações alternativas para a imagem.

"A colaboração EHT tentou mostrar que a imagem observada é globalmente consistente com as expectativas para a sombra de um buraco negro de Kerr", disse Chakraborty. "Como as alternativas ao Kerr BH não foram descartadas, investigamos se os dados do EHT também são consistentes ou não com modelos alternativos para o objeto central do M87".

Chakraborty continua explicando que ele e seus co-autores tinham um objetivo principal de mostrar como um monopolo gravitomagnético - ou um parâmetro NUT - afeta o tamanho e a forma da sombra, e se sua existência pode ser descartada ou não no M87 *. "Para mostrar isso, usamos os valores dos parâmetros observacionais da primeira imagem do M87 * e descobrimos que um monopolo gravitomagnético diferente de zero ainda é compatível com as observações EHT atuais", disse Chakraborty.

Chakraborty continua explicando o que é um monopolo gravitomagnético: "Na natureza, os pólos magnéticos norte e sul sempre andam de mãos dadas. Cortar uma barra magnética ao meio apenas cria dois ímãs, cada um dos quais ainda tem dois pólos, em vez de criar o norte separado e pólos sul em cada metade. No entanto, seus primos eletrostáticos, cargas positivas e negativas , existem independentemente".

O pesquisador acrescenta que, na física teórica, a gravidade e o eletromagnetismo têm características análogas. "A massa é considerada análoga à carga elétrica. Portanto, chamamos a massa de carga gravitoelétrica", diz Chakraborty. "A próxima questão é: a carga gravitomagnética ou o chamado monopolo gravitomagnético existe na natureza?"

No artigo, os autores propõem que M87 * pode conter um monopolo gravitomagnético e, portanto, poderia ser descrito como um espaço-tempo Kerr-Taub-NUT mais geral, com o espaço-tempo de Kerr um caso especial do espaço-tempo Kerr-Taub-NUT com desaparecimento monopolo gravitomagnético .

"Nesse sentido, nenhum modelo está incorreto, e isso basicamente restringe fortemente a estrutura do espaço - tempo da fonte central de rádio compacto em M87", conclui Chakraborty, acrescentando como as teorias concorrentes poderiam ser testadas. "Essencialmente, as medições precisas do tamanho da sombra e da assimetria podem colocar fortes restrições no parâmetro Kerr e no parâmetro NUT, e quebrar as degenerescências entre os espaços-tempos de Kerr e Kerr-Taub-NUT, incluindo aqueles entre os buracos negros e singularidades nuas".

Mais informações: M. Ghasemi-Nodehi et al, Investigando a existência de monopólo gravitomagnético em M87 *, The European Physical Journal C (2021). DOI: 10.1140 / epjc / s10052-021-09696-3

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Fonte: Phys News / por Springer / 16-11-2021  

https://phys.org/news/2021-11-black-hole-image-gravitomagnetic-monopole.html   

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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