💫 A dança oval de um buraco negro e uma estrela de nêutrons

Como os buracos negros e as estrelas de nêutrons se aproximam antes de se fundirem? Suas órbitas eram até agora supostas como circulares, com uma aproximação em espiral antes do contato final. Uma observação recente questiona nosso conhecimento, e isso muda tudo, inclusive sobre a massa do objeto resultante da fusão.

Esta descoberta é fruto da análise das ondas gravitacionais captadas por instrumentos como o LIGO e o Virgo. O sinal, batizado de GW200105, provém de uma fusão ocorrida a cerca de 910 milhões de anos-luz, envolvendo um buraco negro e uma estrela de nêutrons.


Para examinar as órbitas antes da fusão, uma equipe utilizou um modelo desenvolvido na Universidade de Birmingham. Os pesquisadores investigaram as oscilações, ou "precessão", e constataram sua ausência, o que revela uma trajetória oval em vez de circular. A forma elíptica da órbita indica que o sistema não evoluiu de forma isolada. Os cientistas estimam que ele foi influenciado por outras estrelas ou por um terceiro objeto, o que altera os cenários de formação desses pares.

Partindo do princípio inicial de órbitas circulares, a massa do buraco negro resultante da fusão era estimada em cerca de 9 massas solares. Os novos cálculos, baseados na órbita oval, revelam uma massa maior, em torno de 13 massas solares.

Publicados na The Astrophysical Journal Letters, estes resultados descrevem vários caminhos possíveis para a formação desses sistemas binários. Em breve, novas detecções de ondas gravitacionais poderão confirmar esses modelos. Os pesquisadores esperam aprender mais sobre as condições de nascimento desses pares extremos, abrindo caminho para uma astronomia mais precisa e dinâmica.