Estudo numérico de reconexão magnética ao redor de buracos negros

Resumo

Eventos de reconexão magnética "rápida" podem ser poderosos mecanismos ocorrendo nas regiões mais internas de núcleos ativos de galáxias (AGNs) e microquasares. Recentemente, sugerimos que a potência magnética liberada em eventos de reconexão entre as linhas de campo magnético que emergem de um disco de acreção e aquelas ancoradas no horizonte de eventos de um buraco negro (BH) podem produzir ejeções de matéria e acelerar partículas a velocidades relativísticas através de um processo de Fermi de primeira ordem e produzir a emissão rádio e gama observada em microquasares e AGNs de baixa luminosidade. Além disso, demonstramos que a correlação empírica entre a emissão rádio e gama dessas fontes e a massa de seus respectivos BHs centrais, num intervalo de 10^10 ordens de magnitude em massa, pode estar relacionada com esse mecanismo. Esses estudos destacam a relevância que a reconexão magnética pode ter na região nuclear de fontes compactas, cuja origem da emissão em altas energias, da ordem de TeVs, ainda é tema de intensa discussão na literatura. Uma vez que um estudo numérico ainda é necessário para comprovar a viabilidade de eventos de reconexão magnética ``rápida'' nesses sistemas, esse projeto tem como objetivo a realização de simulações magneto-hidrodinâmicas (que envolvem a aproximação de relatividade geral, quando necessária) e de transferência radiativa, de sistemas que contém um disco de acreção com coroa e um BH central. Um estudo da interação entre a magnetosfera do BH e o campo magnético da região coronal permitirá verificar a ocorrência de eventos de reconexão magnética e a conexão destes com a aceleração de partículas e a formação dos jatos associados a essas fontes. Pretendemos, também, combinar esses estudos numéricos com os processos radiativos de altas energias que são produzidos nos arredores de fontes compactas, o que nos permitirá fazer previsões realistas para as observações das curvas de luz e das SEDs (Spectral Energy Distribution) até energias da ordem de 100 TeVs, que serão obtidas pela primeira vez com a nova geração de telescópios de raios gama, o ASTRI Mini-Array e o Cherenkov Telescope Array (CTA). (AU)