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Buraco negro que faltava para preencher lacuna é encontrado

Por| Editado por Luciana Zaramela | 10 de Abril de 2024 às 09h14

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MPIfR; Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
MPIfR; Daniëlle Futselaar (artsource.nl)

Pesquisadores encontraram um objeto cuja massa se encaixa exatamente na lacuna que separa as estrelas de nêutrons mais pesadas dos buracos negros mais leves. O objeto foi detectado por meio de ondas gravitacionais e pode finalmente encerrar uma busca de décadas.

A Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein prevê que a colisão entre objetos massivos do universo gera ondulações no “tecido” do espaço-tempo, conhecidas como ondas gravitacionais.

Também prevê que as estrelas de nêutrons devem ter menos de três massas solares — com massa acima disso, o objeto vai colapsar em um buraco negro. No entanto, ainda não se sabe a massa exata para que uma estrela de nêutrons forme o menor buraco negro possível.

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Em outras palavras, há uma lacuna entre a massa máxima possível para uma estrela de nêutrons e a massa dos buracos negros mais leves detectados até o momento. Por isso, os astrônomos estão em busca de candidatos a buracos negros leves, porém com massa superior a três sóis.

Recentemente, foi descoberto um objeto cuja massa se alinha precisamente na faixa de três a cinco massas solares — exatamente o que os cientistas procuravam. A descoberta foi realizada com o detector de ondas gravitacionais LIGO, que encontrou o evento denominado GW230529.

O evento que gerou essas ondas foi uma colisão entre dois objetos, provavelmente uma estrela de nêutrons e um buraco negro, a cerca de 650 milhões de anos-luz da Terra. Para determinar as propriedades desses objetos, os astrônomos compararam os dados do LIGO com dois modelos sofisticados dos possíveis efeitos relativísticos para eventos desse tipo.

As análises mostraram que GW230529 foi resultado da fusão de um objeto um com 1,3 a 2,1 massas solares, e outro com 2,6 e 4,7 massas solares. A massa do objeto mais pesado — o buraco negro — preenche a lacuna entre estrelas de nêutrons e buracos negros.

Cientistas já haviam encontrado vários candidatos a buracos negros com massa semelhante, como aquele do evento GW190814, detectado pelos instrumentos LIGO e Virgo. No entanto, o evento GW230529 fornece um grau de confiança muito maior.

Os resultados foram publicados pelas colaborações LIGO, Virgo e KAGRA, os três grandes detectores de ondas gravitacionais em operação. O artigo está disponível no arXiv.org e ainda aguarda revisão de pares.

Fonte: Instituto Max Planck de Física Gravitacional, arXiv.org