Buraco negro bonança: astrônomos descobrem 32 colisões e uma fusão misteriosa

Os detectores de ondas gravitacionais revelam uma grande quantidade de buracos negros que se chocaram no espaço profundo.

A LIGO Scientific Collaboration lançou seu último lote de detecções de ondas gravitacionais no domingo, e é um grande problema. Trinta e cinco eventos foram catalogados e, desses, 32 resultaram de colisões de buracos negros no espaço profundo. Duas outras foram identificadas em junho como as primeiras fusões estrela de nêutrons-buraco negro, e há um evento de onda gravitacional que está se revelando um mistério. Dezessete dos eventos são novos.

“Só agora estamos começando a apreciar a diversidade maravilhosa de buracos negros e estrelas de nêutrons”, disse Christopher Berry, um físico teórico da Universidade de Glasgow e membro da colaboração, em um comunicado à imprensa. “Nossos últimos resultados provam que eles vêm em muitos tamanhos e combinações – nós resolvemos alguns mistérios de longa data, mas descobrimos alguns novos quebra-cabeças também.”

Quando objetos massivos e densos como buracos negros e estrelas de nêutrons circulam uns aos outros, eles enviam ondas no espaço-tempo que viajam pelo universo. Conforme os objetos dançam, as ondas são bombeadas cada vez mais rápido. Quando eles lavam os dois detectores LIGO nos Estados Unidos e o detector de Virgem na Itália, eles agitam levemente alguns lasers bem ajustados – e os astrônomos ouvem um chilrear que pode revelar a natureza dos objetos: quão massivos eles são, como eles giram e de onde eles podem ter vindo.

O novo tesouro de detecções foi feito entre novembro de 2019 e março de 2020 por observatórios de ondas gravitacionais durante a segunda metade da terceira execução de observação da colaboração, conhecida como “O3b”. Eles se juntaram a 55 detecções relatadas anteriormente desde 2015. Você pode ver a coleção completa de eventos abaixo.

Detectar buracos negros colidindo com buracos negros está se tornando um trabalho rotineiro para astrofísicos, mas há pelo menos um objeto exótico no catálogo que permanece um mistério: GW191219. A colaboração acredita que este evento de onda gravitacional pode ter sido produzido por uma estrela de nêutrons – um tipo de estrela zumbi morta – colidindo com um buraco negro.

Se for esse o caso, ela estaria entre as estrelas de nêutrons de menor massa já detectadas, cerca de 1,2 vezes mais massivas que o nosso sol. Também é um pouco estranho porque parece ter se fundido com um buraco negro cerca de 33 vezes mais massivo que o sol. Essa enorme diferença de massa torna difícil estudar o objeto em detalhes. A equipe observa em seu documento de catálogo que só pode inferir o tipo de objeto de fusão. Outras observações desses objetos de baixa massa poderão esclarecer o mistério.

A equipe também aponta GW191204, uma colisão de buraco negro onde metade do binário está girando estranhamente. Um dos parceiros de dança parece estar fazendo piruetas, mas o outro parece estar dando cambalhotas.

A próxima corrida de observação, O4, foi afetada pela pandemia e pelo furacão Ida e não começará antes de agosto de 2022. A colaboração do LIGO fornecerá um “plano mais concreto” até 15 de novembro, mas ainda levará algum tempo antes de começarmos a ouvir sobre o próximo lote de colisões de buracos negros. As atualizações dos detectores, e a adição do detector japonês KAGRA, permitirão aos pesquisadores localizar com mais precisão a origem das ondas gravitacionais – potencialmente fornecendo uma maneira de “ver” o choque de uma colisão de buraco negro.

John Doe

Curioso e apaixonado por tecnologia.

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