“Tempos emocionantes estão chegando!” Nova descoberta desafia teorias sobre a formação de buracos negros

A descoberta do fenômeno foi possível graças à cooperação de três detectores de ondas gravitacionais que operam na rede LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).

LIGO-Virgem-KAGRA (LVK), uma rede de detectores de ondas gravitacionais

O LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) é um conjunto avançado de detectores de ondas gravitacionais. Esses dispositivos medem pequenas oscilações no espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais, causadas por eventos cósmicos repentinos. Os primeiros detectores de ondas gravitacionais foram desenvolvidos na década de 1990. Anteriormente, a observação do universo só era possível por meio de radiação eletromagnética (luz visível, ondas de rádio e infravermelho).

O LVK consiste em três interferômetros:

A colaboração entre esses detectores permite a localização mais precisa de fontes de ondas gravitacionais e a realização de observações astronômicas com base nessas ondas. Durante sua operação, os detectores detectaram aproximadamente 300 colisões de buracos negros. Até agora, o evento mais massivo foi considerado o GW190521, observado em 2021. A massa total dos buracos negros naquele momento era 140 vezes maior que a massa do Sol.

Cientistas descobrem a maior fusão de dois buracos negros massivos da história

Como resultado da colaboração com o LVK, em 23 de novembro de 2023, cientistas descobriram uma explosão de ondas gravitacionais, que chamaram de GW231123. Isso resultou na maior fusão já vista de dois buracos negros massivos. Um tinha uma massa de cerca de 140 massas solares, enquanto o outro tinha cerca de 100 massas solares. No entanto, esses buracos negros não eram apenas massivos, mas também giravam muito rapidamente. A fusão criou um objeto com uma massa 225 vezes maior que a do Sol, localizado a cerca de 10 bilhões de anos-luz da Terra.

"Não achamos possível que buracos negros com essas massas se formem como resultado do mecanismo típico de colapso de uma estrela após sua morte", disse o físico Mark Hannam, da Universidade de Cardiff, no País de Gales, que trabalha no LIGO, conforme citado pela ScienceNews.

Os físicos suspeitam que cada um dos dois buracos negros foi formado pela fusão de outros buracos negros. Essa teoria explica sua enorme massa e velocidade de rotação.

"Eles estão vindo tempos emocionantes!” Nova descoberta desafia as teorias existentes

A descoberta da maior fusão de dois buracos negros massivos já vista está forçando os cientistas a repensar os modelos de formação de buracos negros.

"Embora a fusão de um buraco negro continue sendo a explicação mais provável, cenários mais complexos podem ser a chave para decifrar suas características inesperadas. Tempos emocionantes nos aguardam!", enfatizou Gregorio Carullo, da Universidade de Birmingham e membro do LVK, citado pelo phys.org.

A descoberta será apresentada na 24ª Conferência Internacional sobre Relatividade Geral e Gravitação (GR24) e na 16ª Conferência Edoardo Amaldi sobre Ondas Gravitacionais, programadas para 14 a 18 de julho de 2025. Elas serão realizadas em conjunto na reunião GR-Amaldi em Glasgow, Escócia, Reino Unido.