Londres — InkDesign News — Em um feito inédito, cientistas do Instituto de Gravitação da Universidade Estadual da Pensilvânia, nos Estados Unidos, mediram pela primeira vez a velocidade de recuo resultante da colisão catastrófica entre dois buracos negros, analisando sinais detectados por observatórios de ondas gravitacionais em 2019.
O Contexto da Pesquisa
Desde a primeira detecção de ondas gravitacionais, em 2015, cientistas buscam compreender como colisões de buracos negros afetam a evolução do universo. As ondas gravitacionais, previstas por Albert Einstein, permitem observar eventos cósmicos extremos. Em 2019, um sinal identificado como GW190412 revelou a fusão entre buracos negros de massas desiguais, fenômeno que pode lançar o novo buraco negro por meio de um “natal kick” – uma espécie de impulso de nascimento.
“É uma demonstração notável do que as ondas gravitacionais podem fazer”
(“It’s a remarkable demonstration of what gravitational waves can do”)— Koustav Chandra, Astrofísico, Universidade Estadual da Pensilvânia
Resultados e Metodologia
Ao decifrarem o sinal GW190412, os pesquisadores determinaram que a colisão arremessou o recém-formado buraco negro a mais de 179.600 quilômetros por hora (aproximadamente 31 milhas por segundo), velocidade suficiente para expulsá-lo de seu aglomerado estelar original. O evento ocorreu a cerca de 2,4 bilhões de anos-luz da Terra, mas foi possível identificar sua trajetória em 3D pelo estudo de ondas gravitacionais em diferentes ângulos.
O estudo detalhou que um dos buracos negros tinha 29,7 massas solares e o outro, 8,4 massas solares. Utilizando as variações dos sinais conforme o ângulo de observação e as características da fusão, foi calculado o vetor do “kick” e sua intensidade.
“Este é um dos poucos fenômenos em astrofísica em que não estamos apenas detectando algo. Estamos reconstruindo o movimento tridimensional completo de um objeto a bilhões de anos-luz de distância, usando apenas ondulações no espaço-tempo.”
(“This is one of the few phenomena in astrophysics where we’re not just detecting something. We’re reconstructing the full 3D motion of an object that’s billions of light-years away, using only ripples in spacetime.”)— Koustav Chandra, Astrofísico, Universidade Estadual da Pensilvânia
Implicações e Próximos Passos
A medição inédita do “natal kick” tem repercussões diretas na compreensão da origem e evolução dos buracos negros supermassivos. Segundo os autores, a expulsão de buracos negros recém-formados de seus aglomerados dificulta a formação contínua de buracos negros cada vez maiores, os quais podem atingir entre 100 mil e 50 bilhões de vezes a massa do Sol.
Essas descobertas ajudam a explicar porque alguns buracos negros não conseguem crescer até escalas supermassivas e fornecem pistas sobre a dinâmica de aglomerados estelares densos. Os pesquisadores pretendem agora buscar outros casos semelhantes, correlacionando dados gravítacionais a observações ópticas para ampliar o entendimento sobre a multiplicidade e evolução dos “monstros cósmicos”.
O avanço abre caminho para aprimorar a modelagem de formações de buracos negros e avaliar seu papel em diferentes regiões do universo. Espera-se que, com futuras detecções e o desenvolvimento de novos instrumentos, a astrofísica consiga mapear com mais precisão as trajetórias e os impactos desses eventos extremos.
Fonte: (Live Science – Ciência)
