Uma análise recente indica que alguns objetos detectados por suas ondas gravitacionais já provêm de uma colisão anterior. Esses buracos negros de "segunda geração" poderiam então formar novos pares com outros buracos negros e se fundir por sua vez.
O estudo se baseia em 259 fusões de buracos negros registradas no catálogo GWTC-5 das colaborações LIGO, Virgo e KAGRA. Esses observatórios não veem diretamente os astros. Eles medem as fracas deformações do espaço-tempo produzidas quando dois objetos muito massivos giram um em torno do outro e depois se fundem.
Quando dois buracos negros colidem e se fundem, eles liberam ondas gravitacionais. Essas ondas são detectadas pelos observatórios LIGO-Virgo-KAGRA na Terra, permitindo que os cientistas determinem a massa e a rotação dos buracos negros.
Crédito: Maggie Chiang para Simons Foundation
Os pesquisadores separaram essa população em dois grupos estatísticos. O primeiro reúne principalmente buracos negros de massa moderada e baixa rotação. O segundo compreende objetos mais pesados, cuja rotação é geralmente mais rápida. Essa diferença poderia guardar o traço de sua história.
Quando dois buracos negros se fundem, o objeto final conserva grande parte de sua massa e recebe uma rotação importante. Se ele permanecer em um ambiente denso, como um aglomerado de estrelas, pode encontrar outro buraco negro. Um novo par se forma então, antes de outra fusão eventual.
Segundo os autores, a distribuição das massas dos buracos negros de rotação rápida se assemelha àquela obtida ao calcular as massas dos produtos de fusões do primeiro grupo. Os picos observados nas duas distribuições coincidiriam. Essa correspondência é apresentada como um indício a favor dessas fusões sucessivas.
Essa interpretação também ajudaria a entender certos buracos negros situados em uma faixa de massas difícil de produzir diretamente pelo colapso de uma estrela massiva. Ela não exclui totalmente outros mecanismos: a acreção de matéria também pode aumentar a massa e a rotação de um buraco negro.
O resultado, no entanto, deve ser considerado com prudência. O artigo é uma pré-publicação e ainda não foi avaliado por pares. Futuras detecções, bem como análises independentes, deverão confirmar a parcela real dessas fusões hierárquicas na população de buracos negros observados.