Simulação gráfica de 2 buracos-negro se colidindo

Astrônomos detectaram a mais poderosa colisão de buracos negros já vista

 

Cerca de 9 bilhões de anos atrás, um par de buracos negros – em torno de 51 e 34 vezes a massa do Sol – se fundiu em uma colisão colossal.

Elas formaram um novo buraco negro em torno de 80 vezes a massa do Sol, e a explosão que se seguiu nos segundos finais enviou ondas gravitacionais percorrendo o espaço-tempo.

Viajando na velocidade da luz, aquelas ondulações infinitesimamente minúsculas atravessaram a Terra em 29 de julho do ano passado. E agora, essas ondas gravitacionais – produzidas pela maior colisão de buracos negros que vimos até agora – foram descobertas, junto com outras três formadas ao longo de linhas similares (embora menos pesadas).

As quatro novas descobertas, a serem publicadas no Physical Review X, levam o número de detecções de ondas gravitacionais para 11. Dez das ondas gravitacionais, incluindo a primeira detecção relatada em 2016, foram criadas pela fusão de buracos negros, outra veio da colisão de estrelas de nêutrons.

Susan Scott, uma física da Universidade Nacional Australiana e co-autora do artigo, disse que as novas descobertas são um “grande avanço”.

“Mais de  quatro é uma grande porcentagem”, disse o professor Scott. “E agora temos muito mais informações sobre esses sistemas binários de buracos negros.”

Ao contrário das descobertas de ondas gravitacionais anteriores, que foram detectadas como ocorreram, essas quatro foram encontradas refinando os dados existentes e provocando a assinatura da onda gravitacional do ruído.

“Em outras palavras, os novos eventos que estamos anunciando estavam realmente na lata, por assim dizer”, disse o professor Scott, “mas não os descobrimos nas análises originais em tempo real que realizamos.”

Por que mais ondas gravitacionais são necessárias?

Embora não tão longe ou tão grande como o evento detectou em 29 de julho, as fusões binária do buraco negro que produziram as outras três ondas gravitacionais não deviam ser desprezadas.

Elas ocorreram entre 3 e 6 bilhões de anos-luz de distância e terminaram com buracos negros em torno de 56 a 66 vezes a massa do Sol.

As ondas gravitacionais foram detectadas pelos observatórios LIGO a 3 mil quilômetros de distância em Livingston, Louisiana e Hanford, Washington, nos EUA.

Cada instrumento usa feixes de laser para medir constantemente o comprimento de dois tubos perpendiculares de 4 quilômetros com precisão extraordinária.

Qualquer mudança minúscula e passageira no comprimento pode revelar uma onda gravitacional passageira.

Abaixo a modelagem computacional de buracos negros binários que produziram ondas gravitacionais detectadas pelo LIGO :

As quatro descobertas de ondas gravitacionais mais recentes foram detectadas em dados coletados no final do segundo período de observação do LIGO, de 30 de novembro de 2016 a 25 de agosto de 2017.

Em 1º de agosto de 2017, o detector de ondas gravitacionais de Virgem da Itália se juntou.

Os físicos combinaram dados de Virgem com as observações do LIGO para calcular com precisão de onde no céu uma das fontes veio.

“Então, havia vários tipos de registros envolvidos nesses novos eventos”, disse a professora Scott.

Registros à parte, cada nova detecção pode fornecer aos físicos informações valiosas sobre como os buracos negros se formam.

Por exemplo, existem alguns intervalos de massa onde não há buracos negros.

Uma ‘lacuna de massa’ está na extremidade inferior, entre as massas do que sabemos ser estrelas de nêutrons e cerca de cinco massas solares. “Mas há outra lacuna de massa acima da escala também.”


Susan Scott

Buracos negros binários até agora detectados por suas ondas gravitacionais parecem se encaixar em torno dessas lacunas de massa.

E como os físicos encontram mais ondas gravitacionais, “seremos capazes de definir o espectro de massa para esses buracos negros”, acrescentou.

Com informações do The Verge

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