Detectores de ondas gravitacionais detectam a maior colisão de buracos negros registrada na história

Astrônomos relataram um evento de onda gravitacional, GW 231123, que literalmente destrói a teoria clássica da formação de buracos negros. Os detectores LIGO, Virgo e KAGRA detectaram um eco desse evento em 23 de novembro de 2023. A fusão de dois hipotéticos buracos negros de massa intermediária resultou em um buraco negro com massa superior a 225 massas solares – uma fusão recorde descoberta por detectores terrestres.

Impressão artística de dois buracos negros se fundindo. Crédito da imagem: LIGO/Caltech

A teoria explica facilmente o nascimento de buracos negros de massa estelar: eles se formam como resultado de explosões de supernovas em uma faixa estritamente definida de massas de estrelas que morrem dessa maneira. De acordo com os modelos, o limite para tais fenômenos é de 40 a 60 massas solares. Todas as estrelas com massa superior a esse teto explodem sem deixar vestígios. Assim, convencionalmente falando, uma estrela não pode produzir um buraco negro com massa superior a 50 massas solares. O evento GW 231123, que surpreendeu os cientistas, surgiu no processo de fusão de buracos negros “impossíveis” em termos de massa, cada um dos quais com cerca de 100 vezes a massa do Sol.

Os observatórios de ondas gravitacionais — o americano LIGO e o europeu Virgo — detectaram ondas gravitacionais pela primeira vez em 2015. Posteriormente, o detector japonês KAGRA se juntou a eles. Desde o início da pesquisa, eles conseguiram registrar cerca de 300 eventos, alguns dos quais ocorreram durante a fusão de buracos negros de uma determinada massa. O recorde anterior era o nascimento de um buraco negro com massa de 142 massas solares, que ocorreu após a fusão de dois buracos negros com massas de 66 e 85 massas solares. O novo evento superou o recorde anterior em cerca de uma vez e meia, o que intrigou ainda mais os cientistas.

No entanto, esse mistério pode esclarecer o mecanismo de crescimento dos buracos negros, que consiste na absorção mútua, e não apenas de matéria interestelar. Esse mecanismo não é totalmente compreendido, mas com o tempo, com base no exemplo de novas descobertas e descobertas subsequentes, pode adquirir contornos claros. Por exemplo, ao se fundirem, os buracos negros formam um objeto com uma velocidade de rotação ainda maior. Ao analisar a velocidade de rotação de buracos negros individuais, é possível reconstruir as etapas das fusões que permitiram que o objeto crescesse até um determinado tamanho. Mas tudo isso acontecerá mais tarde, à medida que o material para pesquisa for coletado.