💥 Esta colisão de buracos negros é tão massiva que faz tremer as nossas leis da astrofísica

No dia 23 de novembro de 2023, ondas gravitacionais revelaram a fusão mais massiva já registrada. Este fenômeno, captado pelos detectores LIGO Virgo e KAGRA, coloca em questão os modelos de formação de buracos negros.

Esta fusão entre dois buracos negros produziu um novo buraco negro com 225 massas solares, um peso-pesado cósmico cuja origem intriga os cientistas. Os dois protagonistas, com 100 e 140 massas solares, giravam sobre si mesmos a uma velocidade vertiginosa antes de se fundirem.

Um evento fora do comum

Buracos negros deste tamanho não deveriam existir segundo os modelos padrão. Sua massa ultrapassa o limite teórico para uma formação estelar clássica. Os pesquisadores consideram que eles possam ser o resultado de fusões anteriores.

Os dois buracos negros giravam a uma velocidade extrema antes de sua fusão, arrastando consigo o espaço-tempo ao redor. Este fenômeno, chamado de arrasto de referenciais (frame dragging), é uma consequência direta da relatividade geral: um objeto muito massivo em rotação rápida deforma o espaço-tempo a ponto de "puxá-lo" no sentido de sua rotação.

No caso presente, essa rotação acentuada complicou o sinal gravitacional observado e sugere que esses buracos negros não se formaram isoladamente, mas poderiam resultar de fusões sucessivas em um ambiente denso, como um aglomerado de estrelas.

O sinal, batizado de GW231123, durou apenas um décimo de segundo. Sua análise exigiu modelos complexos para levar em conta os movimentos de rotação extremos.

Esta descoberta ultrapassa os limites dos instrumentos atuais. Os interferômetros LIGO, Virgo e KAGRA tiveram que processar um sinal vinte vezes mais potente que a média. Ela também abre caminho para uma melhor compreensão dos buracos negros intermediários.

Um enigma para a teoria

A velocidade de rotação dos buracos negros se aproximava do limite previsto pela relatividade geral. Essa característica torna sua dinâmica difícil de modelar.

Os astrofísicos ainda não sabem como buracos negros tão massivos puderam se encontrar. Seu ambiente ou sua formação hierárquica são objeto de especulação. Os dados coletados alimentarão anos de pesquisa.

Este caso extremo mostra que a astronomia gravitacional está apenas no começo. Os futuros detectores, mais sensíveis, talvez revelem fenômenos ainda mais surpreendentes. GW231123 seria então apenas um aperitivo.