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Astrónomos detetam a primeira colisão de buracos negros com uma estranha discrepância

Simulação de uma colisão de buracos negros com massas assimétricas.

Max-Planck-Institut (Albert-Einstein-Institut)

Uma nova peça do puzzle para entender os buracos negros.

Há cerca de um ano, em 12 de abril de 2019, os observatórios LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, nos EUA) e Virgo Interferometer (na Europa) detetaram ondas gravitacionais a atravessar o espaço e o tempo resultado da colisão de dois buracos negros a 2.4 mil milhões de anos-luz.

Se isso já foi extraordinário, os astrónomos perceberam agora que foi ainda mais fantástico do que na altura pensaram.

Esta colisão - apelidada GW 190412 - aconteceu entre dois buracos negros diferentes. Em vez de terem um valor de massa relativamente igual - entre 20 a 40 vezes mais que a massa do Sol - a GW 190412 foi produzida por dois buracos negros estranhamente desiguais.

Um tinha uma massa 29,7 vezes a do Sol enquanto o outro era três vezes mais pequeno - apena 8,4 vezes mais que a massa do Sol.

E este valor também é extraordinário porque é o buraco negro de menor massa alguma vez detetado - o que significa que a fusão produziu um sinal mais longo do que qualquer outra colisão de buracos negros.

Quando há um desequilíbrio de massa, a órbita é desigual, o que produz uma segunda frequência de onda gravitacional mais fraca.

Mais um peça do puzzle para entender os buracos negros

Esta investigação é explicada pelo astrónomo Christopher Berry que trabalha no consórcio LIGO-Virgo no seu site.

"Nenhuma destas massas é muito surpreendente por si só. Sabemos que os buracos negros são desses tamanhos. O que há de novo é a proporção das massas", escreve. "Esta observação permite-nos testar as nossas ideia sobre sinais de ondas gravitacionais com mais dados - é outra peça do puzzle para entender como se formam os buracos negros binários".

O artigo científico pode ser lido no site do observatório LIGO.

O que são buracos negros

São corpos extremamente densos e escuros no centro das galáxias de onde nada escapa, nem mesmo a luz.

A deformação do espaço-tempo provocada por um buraco negro é descrita pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

O que são ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais são pequenas ondulações no tecido espaço-tempo, provocadas pela deslocação de um corpo com grande massa, e que se propagam no Universo à velocidade da luz.

O fenómeno acontece com uma supernova (explosão de uma estrela em fim de vida) ou com duas estrelas de grande massa muito próximas uma da outra, assim como com a colisão de buracos negros.

Primeira deteção em setembro de 2015

A 2 de fevereiro de 2016, cientistas de várias nacionalidades anunciaram que ouviram as ondas gravitacionais produzidas pela colisão de dois buracos negros a 400 megaparsecs (1.3 mil milhões anos-luz) da Terra. A revista científica Nature reproduziu a comunicação.

As ondas gravitacionais tinham sido detetadas a 14 de setembro de 2015 pelos dois instrumentos do Observatório Ligo (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), nos EUA. São dois aparelhos gigantes, cada um com 4 quilómetros de comprimento, separados por 3 mil quilómetros: um em Livingston, na Luisiana, nos sul do país, o outro em Hanford, no estado de Washington, no noroeste dos EUA.

Virgo está situado perto de Pisa, em Itália. Foi construído há 25 anos pelo Centro Nacional de Investigação Científica francês (CNRS) e pelo Instituto nacional de Física nuclear italiano (INFN).

Prémio Nobel da Física 2017

A observação de ondas gravitacionais valeu a três astrofísicos norte-americanos o Nobel da Física desse ano.

Rainer Weiss, Barry C. Barish e Kip S. Thorne "pela contribuição para o detetor LIGO e pela observação das ondas gravitacionais, um avanço essencial na investigação que confirma a previsão de Albert Einstein na sua Teoria da Relatividade Geral" anunciou o Comité Nobel,.