MADRID 7 ago. (EUROPA PRESS) -
Os buracos negros binários podem não ser "errantes solitários", afinal de contas; pode haver um "gigante" ainda mais misterioso escondido atrás deles.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Han Wenbiao, do Shanghai Astronomical Observatory (SHAO), encontrou evidências convincentes de que uma recente fusão de buracos negros binários, conhecida como GW190814, provavelmente ocorreu no campo gravitacional de um terceiro objeto compacto, possivelmente um buraco negro supermassivo.
Essa descoberta, publicada no The Astrophysical Journal Letters, fornece novas pistas para desvendar o mistério da formação de buracos negros binários.
Desde a primeira detecção de ondas gravitacionais em 2015, a colaboração LIGO-Virgo-KAGRA observou mais de 100 eventos de ondas gravitacionais, a maioria dos quais originados de fusões de buracos negros binários. Esses eventos forneceram dados cruciais para a compreensão da física das fusões de buracos negros binários, mas os mecanismos de sua formação e evolução ainda não estão claros.
A equipe do Dr. Han havia proposto anteriormente o modelo "b-EMRI", no qual um buraco negro supermassivo captura um buraco negro binário, criando um sistema triplo hierárquico. Os buracos negros binários "dançam" em torno do buraco negro supermassivo, emitindo ondas gravitacionais em várias faixas de frequência. Esse sistema foi posteriormente incluído no relatório técnico do LISA e listado como uma fonte exclusiva para os projetos espaciais de detecção de ondas gravitacionais da China. Desde então, a equipe tem procurado evidências de fusões de buracos negros binários próximos a buracos negros supermassivos nos dados do LIGO-Virgo.
SISTEMA TRIPLO
Em sua análise, a equipe concentrou-se no evento de ondas gravitacionais GW190814. O coautor, Dr. Yang Shucheng, explicou que seus componentes binários têm uma proporção de massa incomum de quase 10:1. Esse emparelhamento extremo sugere que eles poderiam ter sido parte de um sistema triplo com um buraco negro supermassivo, gradualmente aproximados por interações gravitacionais. Como alternativa, eles poderiam ter se formado no disco de acreção de um núcleo galáctico ativo, impulsionados pela influência gravitacional de objetos compactos circundantes antes de se fundirem.
Os pesquisadores observaram que, se um buraco negro binário se fundir perto de um terceiro objeto compacto, o movimento orbital em torno dele produzirá uma aceleração de linha de visão, ou seja, uma aceleração ao longo da linha de visão do observador. Essa aceleração alteraria a frequência da onda gravitacional por meio do efeito Doppler, deixando uma marca distinta no sinal.
Para detectar esse sinal, eles desenvolveram um modelo de forma de onda gravitacional que incorpora a aceleração da linha de visão e aplicaram a inferência bayesiana para analisar vários eventos de buracos negros binários com altas relações sinal-ruído. Os resultados mostraram que, para o GW190814, o modelo com aceleração de linha de visão superou significativamente o modelo tradicional de "buraco negro binário isolado". A aceleração da linha de visão foi estimada em aproximadamente 0,002 c s?* (nível de confiança de 90%, em que "c" é a velocidade da luz), com um fator bayesiano (uma medida de credibilidade do modelo) de 58:1, apoiando fortemente a conclusão de que a aceleração da linha de visão estava presente.
"Essa é a primeira descoberta internacional de evidência clara de um terceiro objeto compacto em um evento de fusão de buracos negros binários", disse o Dr. Han. "Ela revela que os buracos negros binários no GW190814 podem não ter se formado isoladamente, mas faziam parte de um sistema gravitacional mais complexo, o que fornece informações significativas sobre os caminhos de formação dos buracos negros binários.
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