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MADRID 28 out. (EUROPA PRESS) -
A colaboração internacional LIGO-Virgo-KAGRA relata a detecção de dois eventos de ondas gravitacionais em outubro e novembro do ano passado com giros incomuns de buracos negros.
Conforme relatado em um novo artigo publicado no 'The Astrophysical Journal Letters', essa observação traz um novo elemento importante para a compreensão dos fenômenos mais elusivos do universo.
As ondas gravitacionais são "ondulações" no espaço-tempo que resultam de eventos cataclísmicos no espaço profundo, sendo que as ondas mais intensas são produzidas pela colisão de buracos negros.
Usando técnicas algorítmicas sofisticadas e modelos matemáticos, os pesquisadores podem reconstruir muitas características físicas dos buracos negros detectados a partir da análise dos sinais gravitacionais, como suas massas e a distância do evento em relação à Terra, e até mesmo a velocidade e a direção de sua rotação em torno de seu eixo, chamada de spin.
A primeira fusão detectada em 11 de outubro de 2024 (GW241011) ocorreu a aproximadamente 700 milhões de anos-luz de distância e resultou da colisão de dois buracos negros com massas em torno de 17 e 7 vezes a massa do nosso sol.
O maior dos dois buracos negros no GW241011 foi medido como sendo um dos buracos negros de rotação mais rápida observados até o momento. Quase um mês depois, o GW241110 foi detectado em 10 de novembro de 2024, vindo de cerca de 2,4 bilhões de anos-luz de distância e envolvendo a fusão de buracos negros com massas de cerca de 16 e 8 vezes a massa do nosso sol.
Embora a maioria dos buracos negros observados gire na mesma direção de sua órbita, observou-se que o buraco negro primário do GW241110 girava em uma direção oposta à sua órbita, o primeiro desse tipo.
"Cada nova detecção fornece informações importantes sobre o universo, lembrando-nos de que cada fusão observada é uma descoberta astrofísica e um laboratório inestimável para a investigação das leis fundamentais da física", observa Carl-Johan Haster, coautor do artigo e professor associado de astrofísica da Universidade de Nevada, Las Vegas (UNLV), nos Estados Unidos. "Observações anteriores já haviam previsto sistemas binários como esses, mas essa é a primeira evidência direta de sua existência.
É interessante notar que ambas as detecções apontam para a possibilidade de buracos negros de "segunda geração". "O GW241011 e o GW241110 estão entre os mais novos dos vários eventos que a rede LIGO-Virgo-KAGRA observou", acrescenta Stephen Fairhurst, professor da Universidade de Cardiff (Reino Unido) e porta-voz da Colaboração Científica LIGO.
"Como ambos os eventos têm um buraco negro significativamente mais maciço que o outro e girando rapidamente, eles fornecem evidências convincentes de que esses buracos negros se formaram a partir de fusões anteriores de buracos negros.
Os cientistas apontam algumas pistas, como a diferença de tamanho entre os buracos negros em cada fusão (o maior tinha quase o dobro do tamanho do menor) e as orientações de rotação do buraco negro maior em cada evento.
Uma explicação natural para essas peculiaridades é que os buracos negros são o resultado de coalescências anteriores. Esse processo, chamado de fusão hierárquica, sugere que esses sistemas se formaram em ambientes densos, em regiões como aglomerados de estrelas, onde os buracos negros têm maior probabilidade de colidir e se fundir repetidamente.
"Essas detecções destacam as extraordinárias capacidades de nossos observatórios globais de ondas gravitacionais", diz Gianluca Gemme, porta-voz da Colaboração Virgo.
"As configurações incomuns de spin observadas em GW241011 e GW241110 não apenas desafiam nossa compreensão da formação de buracos negros, mas também fornecem evidências convincentes de fusões hierárquicas em ambientes cósmicos densos: elas nos ensinam que alguns buracos negros existem não apenas como parceiros isolados, mas provavelmente como membros de uma multidão densa e dinâmica. Essas descobertas destacam a importância da colaboração internacional para revelar os fenômenos mais elusivos do Universo", acrescenta.
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