Simulando a acreção a buracos negros estelares

• Processo: 23/15835-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia
• Pesquisador responsável: Rodrigo Nemmen da Silva
• Beneficiário: Pedro Naethe Motta
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Física de buracos negros Simulação numérica Astrofísica de altas energias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: black hole physics | high-energy astrophysics | Mhd | numerical simulations | radiative processes | X-ray astronomy | Astrofísica de altas energias

Resumo

Binárias de raios-X (XRBs) passam por transições de estado durante as quais suas propriedades espectrais e temporais mudam drasticamente. A natureza dessas transições de estado é uma questão em aberto na astrofísica de buracos negros (BHs). Além disso, os detalhes do estado hard e como um disco de acreção fino mais frio coexiste com uma corona consideravelmente mais quente não são bem compreendidos. Uma das principais ideias em voga é que eles estão associados a modulações na taxa de acreção de massa que afetam a quantidade de resfriamento radiativo. O objetivo deste projeto é abordar a natureza dos estados hard e soft e a transição de um para o outro em XRBs, realizando simulações globais 3D GRMHD de discos de acreção ao redor de BHs de massa estelar, incorporando nossa implementação recent do resfriamento radiativo na dinâmica. Usaremos um código acelerado por GPU para: (i) validar nossa implementação de resfriamento; (ii) simular acrecão contendo um disco fino e um RIAF, e medir as propriedades emergentes do sistema, como o raio de truncamento em função da luminosidade e rotação do BH; (iii) gerar espectros EM sintéticos a partir das simulações, e compará-los com observações de XRBs.