Astrônomos registraram um flash de luz causado pela fusão de buracos negros

Quando dois buracos negros colidem e se fundem em um único objeto, isso é acompanhado pela formação de ondas gravitacionais - uma espécie de "ondulação" no tecido do espaço-tempo, que pode ser detectada usando detectores supersensíveis na Terra. Parece que este deve ser o único efeito observável de um evento como esse. No final, os buracos negros receberam esse nome apenas porque nenhuma radiação pode escapar dos limites do horizonte de eventos.

Buraco negro supermassivo
Buraco negro supermassivo (simulação). 
Fonte: NASA

Mas não foi tão simples. Os resultados de estudos teóricos sugerem que, em alguns casos, a fusão de buracos negros pode ser acompanhada por um flash de luz, cuja fonte é matéria dos discos de acúmulo circundantes. E, recentemente, os cientistas receberam evidências importantes a favor desse cenário.

Em 21 de maio de 2019, observatórios de ondas gravitacionais notaram um sinal que recebeu a designação S190521g. Segundo os astrônomos, sua fonte era um par de buracos negros em colisão, cuja massa total era cem vezes maior que a solar. Análises subsequentes mostraram que a fusão ocorreu nos arredores do Universo observável: foram necessários 12,8 bilhões de anos para que as ondas gravitacionais chegassem à Terra.

34 dias após o registro das ondas gravitacionais, o observatório ZTF (Zwicky Transient Facility) fotografou um flash de luz na mesma região do céu, de onde, a julgar pelas observações gravitacionais, veio o sinal S190521g. Sua fonte foi o quasar J1249 + 3449. Ao comparar os conjuntos de dados disponíveis, os astrônomos concluíram que os dois eventos têm grande probabilidade de estar relacionados.

De acordo com a versão preliminar, os cientistas puderam ver a fusão de um par de buracos negros de massas estelares, cujas órbitas passavam dentro do disco de acúmulo de um buraco negro supermassivo no centro do quasar. O objeto mais massivo resultante da fusão recebeu um impulso significativo e começou a se mover em alta velocidade pelo gás circundante. A interação com ele pode dar origem ao surto observado pela ZTF. No entanto, não deveria ter surgido imediatamente, mas algum tempo após a fusão. Isso explica o intervalo de tempo entre os dois eventos.

Mesclando buracos negros no centro de um quasar
Mesclando buracos negros no centro de um quasar (conceito). 
Fonte: Caltech / R. Ferido (IPAC)

Vale a pena notar que os astrônomos ainda não excluem explicações alternativas para os efeitos observados. No entanto, a versão com as consequências da fusão é considerada a mais plausível. Segundo os pesquisadores, se sua teoria estiver correta, nos próximos anos um buraco negro se movendo através da substância do disco de acreção do quasar produzirá novos flashes que o ZTF pode ver.

Com base em materiais: https://www.caltech.edu

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