Buracos negros despertam a curiosidade de especialistas e não-especialistas, e desde 2015, com o advento da astronomia de ondas gravitacionais, temos vivido uma verdadeira revolução na forma como entendemos o universo.
Esta revolução, impulsionada principalmente pelas descobertas dos detectores de ondas gravitacionais LIGO (do inglês Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), localizados em Washington e Louisiana, nos Estados Unidos, e pelo observatório Virgo, próximo a Pisa, na Itália, alcançou um novo patamar com a identificação de um evento cósmico extraordinário: a fusão de buracos negros mais massiva já detectada, conhecida como GW190521.
Este evento, ocorrido em 21 de maio de 2019, não somente desafiou algumas de nossas teorias aceitas, mas também abriu caminho para novas descobertas sobre as vibrações produzidas por buracos negros recém-formados.
O evento GW190521 destacou-se por sua singularidade. Sua frequência de fusão era tão baixa que só entrou no alcance de detecção do LIGO e do Virgo durante as últimas duas órbitas antes da fusão. Isso indicava que estávamos diante de um fenômeno incomum: a criação de um buraco negro com cerca de 150 vezes a massa do Sol. Essa escala é impressionante e estava em desacordo com algumas das teorias aceitas até então sobre a formação de buracos negros.
Mas o que torna o GW190521 ainda mais fascinante é a descoberta subsequente feita por pesquisadores que analisaram os dados desse evento. Eles encontraram, pela primeira vez, evidências das tão procuradas vibrações produzidas pelo buraco negro resultante enquanto ele se estabelecia em uma forma esférica.
Essas vibrações são comparáveis ao som de um sino que ressoa em frequências específicas determinadas por sua forma e material. No caso de um buraco negro, essas vibrações são ondas gravitacionais emitidas enquanto ele se estabiliza em uma forma simétrica.
Esse fenômeno, conhecido como ‘ringdown‘, ocorre logo após a fusão de dois buracos negros. Inicialmente, o buraco negro recém-formado possui uma forma irregular, mas, devido às propriedades inerentes aos buracos negros, ele rapidamente se reorganiza em uma forma esférica ou esferoide, se estiver girando rapidamente. Durante esse processo, ele emite ondas gravitacionais em frequências específicas que refletem sua massa e rotação. A detecção e a medição dessas frequências de ‘ringdown’ fornecem uma maneira alternativa de estimar as propriedades do buraco negro.
A importância do entendimendo das vibrações dos buracos negros
A importância dessa descoberta para a física é imensa, pois oferece um novo e rigoroso teste para a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, que faz previsões detalhadas sobre buracos negros e ondas gravitacionais. Estamos, portanto, explorando uma nova fronteira no entendimento desses enigmáticos objetos celestes.
A equipe de pesquisa, liderada pelo físico Badri Krishnan da Radboud University, nos Países Baixos, analisou novamente os dados do evento GW190521., identificando duas frequências distintas de ‘ringdown’, que juntas sugerem que o buraco negro resultante tem cerca de 250 vezes a massa do Sol. Isso é significativamente mais massivo do que a análise original realizada pela equipe do LIGO-Virgo havia sugerido.
Krishnan, falando sobre o impacto dessa descoberta, compartilhou sua surpresa e admiração. No início de sua carreira, ele considerava a possibilidade de realizar tal medição como uma teoria distante, algo que ele nunca esperava presenciar em sua vida. Agora, ele e sua equipe não apenas observaram esse fenômeno, mas também desempenharam um papel crucial em sua interpretação e compreensão.
Steven Giddings, físico teórico da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, ressalta que estamos realmente explorando uma nova fronteira aqui. O estudo das vibrações dos buracos negros após a fusão não é apenas uma prova da genialidade da teoria da relatividade geral de Einstein, mas também nos dá uma janela única para entender melhor esses objetos misteriosos e fascinantes.
Essa descoberta sobre a fusão de buracos negros é um poderoso testemunho da capacidade humana de explorar e entender o universo. Em um período relativamente curto desde o início da astronomia de ondas gravitacionais, ampliamos nossa compreensão do cosmos de maneiras que antes eram inimagináveis. Eventos como o GW190521 não são apenas marcos na história da ciência, mas também lembretes da constante busca da humanidade pelo conhecimento e da nossa incansável curiosidade sobre o universo que nos rodeia.
Fonte: Nature
