Cientistas podem ter descoberto luz em buraco negro

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Imagem: Caltech/Reprodução
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Segundo estudo realizado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e publicado na revista Physical Review Letters, o processo de fusão de buracos negros pode emitir luz. O impulso gerado por esse encontro teria atravessado a área de disco do fenômeno, composto por gás, e gerado um clarão. Embora não confirmada, a descoberta pode ser a primeira evidência de luz nessa estrutura.

A pesquisa, liderada por Matthew Graham com dados da Zwicky Transient Facility (ZTF) no Observatório Palomar (Estados Unidos), fornece pela primeira vez possíveis evidências desse cenário após a identificação de um facho suspeito de luz de ter vindo de um dos pares binários logo após se fundirem.

"A razão de procurar explosões como essa é que ajudam enormemente com questões de astrofísica e cosmologia. Se pudermos fazer isso novamente e detectar a luz das fusões de outros buracos negros, poderemos descobrir mais sobre suas origens", ressaltou Mansi Kasliwal, uma das cientistas envolvidas no projeto.

Conceito visual de um buraco negro supermassivo e seu disco circundante de gás. Embutidos neste disco estão dois buracos negros menores em órbita.Conceito visual de um buraco negro supermassivo e seu disco circundante de gás, no qual estão embutidos dois buracos negros menores em órbita.Fonte:  Caltech/Reprodução 

"No centro da maioria das galáxias se esconde um supermassivo, que é cercado por uma grande quantidade de estrelas, incluindo buracos negros, e pode brevemente encontrar parceiros gravitacionais e formar pares", disse K. E. Saavik Ford sobre a formação.

À medida em que os buracos negros se uniam, agitando espaço e tempo, teriam enviado ondas gravitacionais. Como os eles não emitem luz, não era esperado que as ondas resultantes da junção de dois desses fenômenos brilhassem ou fornecessem radiação eletromagnética. "No momento em que isso ocorre, ele, já maior, sofre um impulso que o envia em uma direção aleatória e explode através do gás no disco. Essa é a reação que cria um clarão brilhante, visível com telescópios", adicionou Barry McKernan, um dos desenvolvedores da teoria.

Veja uma simulação.

A origem da descoberta

A fusão foi testemunhada no Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) e pelo detector europeu Virgo em 21 de maio de 2019 no evento chamado S190521g. Após a recente análise de imagens de arquivos da ocasião, os cientistas responsáveis encontraram um sinal que começou a se manifestar dias após a ocorrência inicial e desapareceu lentamente em 1 mês.

A detecção ocorreu pela explosão de um buraco negro supermassivo ativo distante durante o monitoramento do espaço, com a captura de sinais luminosos de todos os tipos de objetos capazes de queimar, entrar em erupção ou apresentar outra variação nesse sentido. "Esse buraco negro estava explodindo há anos antes desse surto mais abrupto. O clarão ocorreu na escala de tempo e local certos para coincidir com o evento das ondas gravitacionais. Em nosso estudo, concluímos que isso provavelmente é resultado de uma fusão de buracos negros, mas não podemos descartar completamente outras possibilidades", revelou Graham.

Os especialistas tentaram obter uma visão mais detalhada, mas o clarão já havia desaparecido. Um espectro teria oferecido mais apoio à ideia de que veio da fusão de buracos negros dentro do disco do supermassivo; no entanto, os pesquisadores disseram que foram capazes de descartar outras possíveis causas para o fenômeno observado, entre elas uma supernova ou um evento de perturbação de marés.

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