Colisão de buracos negros gera “tsunami” de ondas gravitacionais

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Quando dois buracos negros – ou um buraco negro e uma estrela de nêutrons – são sugados um pelo outro, eles geram um dos eventos mais violentos e energéticos do universo conhecido: as chamadas ondas gravitacionais. Esse fenômeno ficou famoso, pela primeira vez, quando Albert Einstein sugeriu que a energia liberada seria tão grande que poderia interromper o próprio contínuo espaço-tempo.

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Simulação de uma fusão de buracos negros. Imagem: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno / Max Planck Institute e SXS Collaboration

Desde a detecção do primeiro registro, em 2015, os cientistas têm descoberto cada vez mais desses eventos, graças a uma equipe internacional de pesquisadores e equipamentos que estão criando um paradigma em nossa busca para entender como as estrelas vivem e morrem no universo.

Na descoberta mais recente, segundo um estudo em pré-impressão a ser revisado por pares citado pelo site ScienceAlert, a equipe identificou uma quantidade impressionante desses eventos, entre novembro de 2019 e março 2020: 35 no total, praticamente, um tsunami de ondas gravitacionais.

Para conseguir rastrear esse número tão grande de eventos, a equipe fez uso do Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro de Laser Avançado (LIGO, na sigla em inglês) – o maior detector de ondas gravitacionais do mundo, que, na verdade, é composto por dois observatórios a mais de 2,9 mil km de distância entre si – e do Virgo, um instrumento menor localizado na Itália.

“Essas descobertas representam um aumento de dez vezes no número de ondas gravitacionais detectadas pelo LIGO e pelo Virgo desde que eles começaram a funcionar”, disse a professora de astronomia Susan Scott, da Universidade Nacional da Austrália, coautora do artigo.

Infográfico mostra as massas de todas as fusões de buracos negros reveladas até o momento. Imagem: LIGO-Virgo / Aaron Geller / Northwestern University

Maioria dos registros são fusões de buracos negros

“Detectamos 35 eventos. Isso é enorme! Em contraste, fizemos três detecções em nossa primeira observação, que durou quatro meses, entre 2015 e 2016”, revelou Scott.

Para deixar a descoberta ainda mais incrível, os cientistas apontam que a maioria dos registros – 32 deles, para ser exato – pode ser resultado da fusão de buracos negros, formando um novo buraco supermassivo. Esses buracos recém-criados podem resultar em estruturas gigantescas com mais de 100 vezes a massa do Sol.

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Alguns, no entanto, são provavelmente originários de uma estrela de nêutrons (os restos mortais de uma estrela convencional) colidindo com um buraco negro. “A excelente sensibilidade dos detectores permitiu a observação de muitos eventos de ondas gravitacionais mais emocionantes, incluindo a primeira detecção binária de estrela de nêutrons e buraco negro”, disse Madeline Wade, professora assistente do Kenyon College, também coautora do estudo.

Embora tenhamos confirmado sua existência, as estrelas de nêutrons seguem sendo um mistério. Ainda não se sabe ao certo quão pequenas ou grandes elas podem ser, exatamente como são formados nem precisamente do que são realmente feitas.

Ainda assim, as novas descobertas marcam um momento notável para os astrônomos do mundo todo. “Esta é realmente uma nova era para detecções de ondas gravitacionais, e a crescente quantidade de descobertas está revelando muitas informações sobre a vida e a morte de estrelas em todo o Universo”, acrescentou Scott.

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