Atração Espiral Induzida por Campo Magnético de Binários com Disco Circumbinário: Sistemas de Buracos Negros e Protostelares

Resumo O decaimento orbital de sistemas binários é um processo crítico para entender a evolução de buracos negros binários massivos (MBBHs) e a formação de estrelas binárias. Realizando simulações magnetohidrodinâmicas (MHD) tridimensionais de alta resolução, investigamos um sistema binário que acrece gás de um envelope em queda análogo ao colapso de nuvens moleculares no contexto da formação de estrelas binárias. Nossas simulações revelam a presença de fluxos/jatos lançados tanto dos discos circumestelares (mini) quanto do disco circumbinário (CBD). A instabilidade magneto-rotacional também é excitada dentro do CBD. Esses processos magnéticos extraem eficientemente o momento angular orbital do binário e, assim, impulsionam o decaimento orbital, enquanto um modelo puramente hidrodinâmico exibe expansão orbital. A taxa de decaimento atinge 0,3-0,7% por período orbital, dependendo da força do campo magnético inicial. Ao escalonar adequadamente esses resultados numéricos, propomos um novo mecanismo para fusões de MBBHs dentro de um tempo de Hubble, superando os gargalos encontrados em separações próximas às escalas do último parsec. Além disso, apresentamos um cenário de formação para sistemas de estrelas binárias gêmeas próximas, enfatizando o papel significativo dos processos magnéticos na evolução orbital através de vários sistemas astrofísicos.