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Quais pistas fusão de buracos negros traz sobre esses misteriosos objetos?

Desenho mostra como seria o momento anterior à fusão de dois buracos negros - Ligo-Virgo Collaboration
Desenho mostra como seria o momento anterior à fusão de dois buracos negros Imagem: Ligo-Virgo Collaboration
Thiago Signorini Gonçalves

Thiago Signorini Gonçalves é doutor em astrofísica pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia, professor do Observatório do Valongo, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), e coordenador de comunicação da Sociedade Astronômica Brasileira. Utilizando os maiores telescópios da Terra e do espaço, estuda a formação e evolução de galáxias, desde o Big Bang até os dias atuais. Apaixonado por ciência, tenta levar os encantos do Universo ao público como divulgador científico.

03/09/2020 16h57

Uma tremenda colisão cósmica. O encontro de dois gigantes, a maior fusão de buracos negros já registrada, pode mudar nosso entendimento sobre o processo de criação destes objetos misteriosos.

Até essa semana, buracos negros vinham em dois sabores: estelares e supermassivos. Os estelares são relativamente pequenos, com massas de algumas dezenas de vezes a massa do Sol, no máximo, e são criados a partir de estrelas muito grandes.

Do outro lado, estão os buracos negros supermassivos, com massas milhões de vezes maiores que o Sol. São encontrados no centro de galáxias, mas ainda não entendemos sua origem muito bem.

Agora, uma nova descoberta pode ajudar a preencher um pouco essa lacuna. Em maio de 2019, os observatórios de ondas gravitacionais Ligo, nos Estados Unidos, e Virgo, na Itália, detectaram o sinal de dois buracos negros de 85 e 66 vezes a massa do Sol colidindo e se fundindo. Oito dessas massas foram transformadas em energia, mais especificamente na forma de ondas gravitacionais, e são essas ondas que conseguimos observar aqui na Terra. O que restou lá foi um enorme buraco negro de 142 massas solares.

O curioso é a massa destes objetos. O recorde anterior era a criação de um buraco negro com 80 massas solares, quase a metade deste novo registro. O mais estranho é que os modelos teóricos não conseguem explicar a existência de um buraco negro de 85 massas solares sozinho.

A morte de uma estrela massiva pode gerar um buraco negro de até 65 massas solares. Em casos extremos, as estrelas realmente massivas podem gerar buracos negros de mais de 120 massas solares, a partir de um processo que passa pela criação de matéria e antimatéria a partir de fótons, conhecido como instabilidade de par.

A pergunta então que fica é a seguinte: de onde veio o buraco negro inicial de 85 massas solares? Esta nova descoberta mostra que o processo pode ser hierárquico, ou seja, buracos negros vão se fundindo aos poucos, criando objetos gradativamente maiores. Onde isso pode parar? Ninguém sabe, dado o ineditismo deste resultado.

As perspectivas para o futuro são excelentes. Graças ao sucesso dos observatórios Ligo e Virgo, diversos outros laboratórios de ondas gravitacionais estão sendo criados — incluindo o Lisa, com detetores que serão lançados ao espaço.

Espera-se que nas próximas décadas possamos encontrar vários eventos semelhantes, explicando de vez a existência de buracos negros de massas intermediárias.

** Este texto não reflete, necessariamente, a opinião do UOL.