Doutorado: Discos de acreção, jatos, e spins de buracos negros: um estudo de blazares

Blazares são alguns dos objetos astrofísicos mais poderosos no universo. Sua emissão ao longo de vários comprimentos de onda apresenta traços de radiação não-térmica cuja origem ainda não é inteiramente compreendida, e ela é dominada pela presença de um jato relativístico. A emissão em blazares é caracterizada por alta variabilidade em vários comprimentos de onda, a qual é associada a um buraco negro em rotação e efeitos relativísticos no jato. Usando blazares como laboratórios, nesta tese nós visamos responder algumas questões fundamentais, tais como onde e como a emissão não-térmica em blazares se origina?, o quão robustos são os modelos teóricos para explicar a eficiência da formação de jatos?, e tais modelos podem prever com precisão os spins dos buracos negros associados a esses jatos? Para responder a essas questões, nós empregamos dois métodos diferentes: observações em raios- γ e simulações magnetohidrodinâmicas em relatividade geral (GRMHD). No primeiro estudo, utilizamos a luminosidade de uma classe de blazares para calcular a eficiência dos jatos e estimamos os spins dos buracos negros. Nós encontramos um valor médio de a * = 0.84 para o spin, com um limite inferior estimado em a *(lower) = 0.59. Esses resultados mostram compatibilidade com a evolução de buracos negros supermassivos por meio de fusões, originando buracos negros com alta rotação. Além disso, encontramos uma correlação entre a massa dos buracos negros e a luminosidade em raios-γ, L γ . No segundo estudo, usamos simulações GRMHD e aplicamos um algoritmo para identificar as regiões em que a emissão não-térmica deve ocorrer. Fizemos simulações com diferentes condições iniciais, variando a topologia do campo magnético e o spin do buraco negro, e encontramos tais regiões em todas as simulações. Em particular, encontramos que isso também ocorre nos jatos para algumas simulações, sugerindo que é possível aplicar transferência radiativa nos dados de simulações para modelar a emissão não-térmica em diferentes contextos astrofísicos.