Os dois observatórios de ondas gravitacionais da rede Ligo, instalados nos Estados Unidos, detectaram a maior colisão de buracos negros já registrada. O novo recorde intriga os astrônomos e traz desafios para a compreensão de como esses objetos nascem e evoluem.
A descoberta, feita pela colaboração internacional de detecção de ondas gravitacionais LVK, foi apresentada em conferência sobre gravitação e relatividade geral realizada em Glasgow, na Escócia, e envolve a colisão de dois buracos negros, um com cerca de 103 massas solares e outro com 137 massas solares. Levando em conta todas as incertezas, a dupla, junta, teria pelo menos 190 massas solares, destronando um evento observado em 2019 como a maior colisão de buracos negros já vista.
No processo de fusão, cerca de 15 massas solares foram dissipadas na forma de ondas gravitacionais, que viajaram por bilhões de anos até serem detectadas (a essa distância como minúsculas marolas no próprio tecido do espaço-tempo) pela dupla de observatórios Ligo, nos EUA, em 23 de novembro de 2023. Ainda compõem a rede LVK o Virgo (na Itália) e o Kagra (no Japão), mas esses dois não participaram da detecção da colisão, que terminou com um único buraco negro com cerca de 225 massas solares.
Colisões desses objetos são detectadas por meio de ondas gravitacionais (único método conhecido para identificá-las) desde 2015, e a essa altura já são mais de 300 delas. Essas observações ajudam a entender qual é a prevalência das populações de buracos negros dos mais variados tamanhos Universo afora. Os astrônomos levam em conta essencialmente três categorias deles: os de massa estelar, resultantes da morte das estrelas massivas; os de massa intermediária, com centenas a milhares de vezes a massa do Sol; e os supermassivos, que moram no coração das galáxias e podem chegar a bilhões de vezes a massa do Sol (o do centro da Via Láctea, Sagitário A*, por exemplo, tem cerca de 4 milhões de massas solares).
Os pesquisadores imaginam que haja hierarquia nessas categorias: buracos negros de massa estelar se fundem para ir aos poucos formando os de massa intermediária, que se fundem para formar os supermassivos. Mas a teoria prevê um hiato entre os de massa estelar e os de massa intermediária –os que tivessem entre 60 e 130 massas solares deveriam ser raríssimos ou quase inexistentes. Pois bem, da dupla em colisão detectada no evento GW231123, pelo menos um deles está nessa população que deveria ser raríssima ou inexistente, quiçá os dois.
Além disso, ambos apresentam uma taxa de rotação altíssima, muito perto da velocidade máxima permitida pela teoria da relatividade geral. Os astrofísicos especulam que ambos podem ter sido formados da colisão prévia de buracos negros de massa estelar, o que explicaria não só a rotação, mas o fato de estarem no hiato “proibido” de massa. Isso, por sua vez, implicaria uma origem em um ambiente extremo, com enorme densidade de estrelas, como um aglomerado num núcleo galáctico ativo. Ou é isso, ou é alguma explicação mais exótica, envolvendo objetos hipotéticos não comprovados, como buracos negros primordiais (nascidos logo após o Big Bang) ou cordas cósmicas. Só o futuro das pesquisas poderá responder, com observações cada vez mais frequentes e refinadas.
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