Cientistas observam colisão inédita entre buraco negro e astro misterioso

Astrônomos detectaram ondas gravitacionais resultantes do encontro, que ocorreu entre buraco negro e objeto que está dentro da chamada “lacuna de massa”

Analisando dados dos observatórios Ligo, nos Estados Unidos, e Virgo, na Europa, astrônomos norte-americanos e europeus detectaram ondas gravitacionais produzidas pela colisão de um buraco negro com um objeto misterioso. Segundo o estudo, publicado nesta terça-feira (23) no The Astrophysical Journal Letters, o fenômeno é interessante porque envolve um astro com 2,6 massas solares, valor que está dentro da chamada “lacuna da massa”.
Quando estrelas mais massivas morrem, elas colapsam sob sua própria gravidade e se transformam em buracos negros; quando estrelas menos massivas morrem, elas explodem em supernovas e deixam para trás detritos densos, as estrelas de nêutrons. O buraco negro mais leve já detectado tem cinco vezes a massa do Sol, enquanto a estrela de nêutrons mais pesada conhecida tem 2,5 massas solares. Os astros com massa entre esses valores estão dentro da “lacuna da massa” — e o que são é um mistério.
“Fusões de natureza mista (buracos negros e estrelas de nêutrons) são previstas há décadas, mas esse objeto compacto na lacuna de massa é uma surpresa completa”, disse Vicky Kalogera, coautora do estudo, em declaração à imprensa. “Estamos realmente aprimorando nosso conhecimento sobre objetos compactos de baixa massa”.
A fusão cósmica descrita no estudo, um evento denominado GW190814, resultou em um buraco negro final com cerca de 25 vezes a massa do Sol, situado a cerca de 800 milhões de anos-luz da Terra. Antes da fusão dos dois objetos, a massa do buraco negro era equivalente a nove vezes o do outro astro, o que também chamou atenção dos cientistas — essa diferença geralmente é menor. “Essa descoberta implica que esses eventos ocorrem com muito mais frequência do que prevíamos”, ponderou Kalogera.
O fenômeno não foi detectado por instrumentos que captam luz, mas pelos observatórios Ligo e Virgo, que focam na busca de ondas gravitacionais. De acordo com os cientistas, há várias razões que podem explicar essa falta de luminosidade, como a distância da Terra e a grande diferença de tamanho entre os astros — o buraco negro provavelmente “engoliu” o outro objeto rapidamente.
Veja abaixo a simulação feita pelo Instituto Max Planck de Física Gravitacional:

Para o coautor Pedro Marronetti, a descoberta não pode ser explicada sem desafiar a compreensão que temos da matéria densa e da evolução das estrelas. “Essa observação é mais um exemplo do potencial transformador do campo astronômico das ondas gravitacionais, que traz novas ideias a cada detecção”, afirmou o especialista, em comunicado.
Os cientistas esperam que futuras observações esclareçam qual a natureza dos objetos que existem na “lacuna de massa” (são buracos negros? Estrelas de nêutrons? Ou algo totalmente novo?). “Este é apenas o começo”, comentou Charlie Hoy, que também participou do estudo. À medida que os detectores se tornarem mais sensíveis, observaremos mais sinais e seremos capazes de identificar as populações de estrelas de nêutrons e buracos negros no Universo”.

Fonte: Revista Galileu