Confirmada a união de buracos negros excêntricos

Créditos: LIGO / Caltech / MIT / R. Hurt (IPAC)

Pela primeira vez, através de sofisticadas simulações em super-computadores, uma equipa de cientistas confirmou a junção de 2 buracos negros com órbitas excêntricas.

A equipa estudou o sinal de onda gravitacional denominado GW190521, que se localiza a 12,8 mil milhões (bilhões, no Brasil) de anos-luz de distância.
Ao estudarem esse sinal, os cientistas perceberam que os dois buracos negros originais tinham 85 e 66 massas solares, tornando-os nos buracos negros progenitores mais massivos conhecidos até agora. O buraco negro resultante da junção, tinha uma massa equivalente a 142 massas solares! (as 9 massas solares restantes foram irradiadas como energia na forma de ondas gravitacionais)

Provavelmente, os buracos negros progenitores já eram buracos negros de segunda geração: já são o resultado da fusão de buracos negros anteriormente.
Eles tinham órbitas excêntricas, o que indica que eram buracos negros que se juntaram após vaguearem pelo espaço de forma solitária.

O facto de dois buracos negros de segunda geração com órbitas excêntricas se juntarem gravitacionalmente, é uma indicação que este pode ser um evento relativamente fácil de acontecer em áreas com muitos buracos negros, como nos núcleos galáticos ou em densos aglomerados estelares, sobretudo quando o Universo era bastante jovem (e mais denso).
Nesses locais, poderão existir muitos sistemas binários de buracos negros que previamente não pertenciam ao mesmo sistema: quando duas estrelas maciças, no mesmo sistema estelar, colapsam, os buracos negros resultantes têm a sua origem no mesmo local, na mesma nuvem de gás e poeira que deu origem ao sistema estelar, e assim estes buracos negros têm órbitas pouco excêntricas; quando um buraco negro de um sistema estelar se junta gravitacionalmente a um buraco negro de outro sistema estelar, eles normalmente têm órbitas excêntricas, já que não estão relacionados entre si, juntando-se “por sorte”, após andarem a vaguear livremente pelo Universo.
Assim, tendo em conta os estudos recentes sobre buracos negros binários, em áreas densamente populadas por estrelas, deverão existir vários sistemas binários de buracos negros com baixa excentricidade (porque eles estão relacionados entre si) e vários sistemas binários de buracos negros originários de sistemas estelares diferentes, tendo assim órbitas com grande excentricidade.

Fontes: artigo científico, artigo científico, Phys.org