14% das estrelas massivas do universo virarão buracos negros binários; entenda!

Há 100 anos, Albert Einstein previu em sua teoria da relatividade geral que buracos negros se formariam e, em algum momento, entrariam em colisão, causando ondas gravitacionais. Foi só em 2015 que astrônomos detectaram a primeira dessas ondas, comprovando a teoria. Desde então, mais de 40 colisões de buracos negros já foram detectadas, e os pesquisadores querem saber com que frequência, afinal, isso acontece.

Todas essas detecções, chamadas de Buraco Negro Binário (BBH, na sigla em inglês), foram realizadas pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO). A primeira foi um momento emocionante, mas, hoje, após a confirmação de 10 BBHs, os astrofísicos têm novas perguntas: como estrelas produzem buracos negros massivos com mais de 30 massas solares? E como eles se aproximam um do outro o suficiente para se fundirem?

Karan Jani, um astrofísico do LIGO que estuda buracos negros e trabalhou na detecção da primeira onda gravitacional, publicou um novo estudo no Astrophysical Journal Letters com Abraham Loeb, da Universidade de Harvard. A ideia é investigar as origens das estrelas que originaram buracos negros binários, algo que ainda é um mistério.

Para isso, eles fizeram “um estudo forense da colisão de buracos negros usando as observações astrofísicas atualmente disponíveis”. De acordo com Jani, eles desenvolveram “uma restrição fundamental que nos fala sobre a fração de estrelas desde o início do universo que estão destinadas a colidir como buracos negros”.

Usando os dados do LIGO, os autores do estudo estabeleceram restrições responsáveis por cada etapa do processo de formação de um BBH - o número de estrelas disponíveis no universo, o processo de cada estrela em sua transformação em buracos negros e a detecção de eventuais colisões desses buracos negros. O número que eles obtiveram é de 14%. Ou seja, 14% das estrelas massivas do universo estão destinadas a colidir quando se tornarem buracos negros.

Existem algumas restrições. O estudo explica que existe um “orçamento” de massa no universo que limita quantas estrelas podem se tornar buracos negros com 30 massas solares ou mais. Os autores procuraram mapear a relação entre a massa da estrela e o buraco negro que ela resulta, mas essa não é uma relação simples de se fazer. AInda assim, o estudo deve ajudar pesquisadores a investigar melhor a história dos buracos negros.

Fonte: Universe Today