Buracos negros são corpos tão massivos que nem mesmo a luz consegue escapar da força gravitacional imposta por eles. Quando dois buracos negros colidem, o resultado esperado é um evento sombrio, com total ausência de luz. Astrônomos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), no entanto, podem ter identificado, pela primeira vez, a emissão de raios de luz durante um choque entre dois desses objetos supermassivos.
Em artigo publicado na revista Physical Review Letters, os pesquisadores apontam que o impacto luminoso foi detectado em meio a um enorme disco de gás e poeira, em uma galáxia a 7,5 bilhões de anos-luz da Terra. Eles defendem que a energia promovida pela rotação dos buracos negros e colisão entre eles aqueceu materiais contidos no interior do disco de poeira, fazendo com que objetos espacial brilhassem mais que o normal.
“Se houver dois buracos negros se fundindo, você não espera ver nada. Mas como os buracos negros estão cercados por esse material, por esse disco de acreção, isso é diferente”. disse Matt Graham, professor de astronomia da Caltech e principal autor do estudo, em entrevista ao site The Verge.
A pesquisa
De acordo com o The Verge, a pesquisa de Graham e seus colegas foi iniciada enquanto o grupo investigavam buracos negros supermassivos, conhecidos como quasares. Durante observações, eles identificaram que alguns desses objetos apresentavam brilhos incomuns e logo propuseram que os fenômenos podiam ser causados por atividades de outros buracos negros em discos de poeira, que orbitam os quasares.
Para tentar esclarecer o mistérios, o grupo recorreu à colaboração científica LIGO-Virgo, um programa internacional dedicado ao estudo de ondas gravitacionais. Esses fenômenos correspondem a ondulações na curvatura do espaço-tempo e são provocados pelo impacto entre objetos espaciais supermassivos, como os próprios buracos negros e estrelas de nêutrons.
Representação do choque entre estrelas de nêutrons detectado pelo observatório LIGO. Imagem: National Science Foundation/LIGO/So
Em 2019, a LIGO iniciou um mapeamento de colisões de objetos espaciais. Simultaneamente, os astrônomos do Caltech trabalharam em um sistema chamado Zwicky Transient Facility (ZTF), que detecta eventos astronômicos não convencionais, como explosões de galáxias distantes.
Após a conclusão do mapeamento da LIGO, os cientistas cruzaram os registros de impactos computados pela instituição de colaboração científica, com as ocorrência de explosões luminosas detectadas pelo ZTF. Eles avaliaram se a posição e a distância dos astros em relação à Terra eram as mesmas e também estabeleceram um limite entre 60 a 100 dias para uma eventual colisão apresentar características de brilho, uma vez que pode levar algum tempo para os materiais dos discos esquentarem.
Graham e seus colegas então detectaram que as explosões luminosas correspondiam ao perfil dos impactos entre buracos negros identificados pela LIGO. Assim, as hipóteses de explosões de galáxias ou estrelas foram descartadas pelos cientistas.
Expectativas
Apesar disso, as evidências ainda são insuficientes para confirmar qualquer descoberta. Como lembra o The Verge, a própria LIGO não chegou a indicar que o evento entre os dois buracos negros apreciado pela Caltech foi de fato uma colisão.
Ainda assim, os astrônomos argumentam que se houve o impacto, o choque deve ter resultado em outro buraco negro que pode ter sido alçado para fora do disco de poeira. O objeto espacial ainda estaria orbitando o buraco negro supermassivo no centro da galáxia que envolve o disco de poeira, e deve cruzar o disco daqui um ou dois anos.
Os pesquisadores acreditam que se outro brilho for detectado, o episódio vai corroborar com as teorias já apresentadas. Além disso, eles indicam que o estudo deve ajudar a ciência a entender melhor as propriedades e o processo de formação de galáxias distantes.
Fonte: The Verge