Pesquisadores observam colisão inédita na fusão de dois buracos negros

Pesquisadores da colaboração Ligo, Virgo e Kagra anunciaram 128 novas fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons, um avanço significativo na detecção de ondas gravitacionais. As descobertas foram feitas entre 24 de maio de 2023 e 16 de janeiro de 2024, mais que dobrando a contagem anterior de eventos registrados.

Entre as novas fusões, destaca-se a fusão mais massiva já registrada, com uma massa combinada superior a 200 vezes a do Sol. Essa descoberta desafia teorias sobre a formação de buracos negros, já que um dos buracos negros possui uma massa que antes se acreditava impossível de ser gerada a partir do colapso de uma única estrela.

A fusão mais recente, observada a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra, envolveu dois buracos negros com massas de 34 e 32 vezes a do Sol, que se fundiram em uma fração de segundo. Essa colisão gerou uma quantidade de energia equivalente à pulverização de três estrelas do tamanho do Sol, liberando ondas gravitacionais detectadas em Hanford, Washington, e Livingston, Louisiana.

As medições de ondas gravitacionais foram obtidas com precisão notável, permitindo que os cientistas confirmassem que o buraco negro resultante se comportou conforme previsto pela relatividade geral. A astrofísica Katerina Chatziioannou, do Caltech, destacou que os buracos negros foram observados espiralando um em direção ao outro por cerca de 200 milissegundos.

Essas observações também forneceram a evidência mais direta até agora de que os buracos negros são objetos paradoxalmente simples, conforme previsto por Einstein. A área total da superfície do buraco negro resultante da fusão excedeu as áreas combinadas dos buracos negros que colidiram, validando a hipótese de Stephen Hawking sobre a conservação da área do horizonte de eventos.

Com as melhorias tecnológicas desde a primeira detecção de ondas gravitacionais em 2015, a resolução das observações atuais é quatro vezes melhor. As expectativas são altas para o futuro, com novos equipamentos e observatórios, como o Cosmic Explorer e o Einstein Telescope, que podem aumentar a taxa de detecção de ondas gravitacionais em até 1.000 vezes nos próximos anos.