Buracos negros: o que acontece quando dois deles colidem?

Como quase todo mundo sabe, um buraco negro é um poço gravitacional que suga tudo o que está ao seu redor. Então, o que aconteceria se dois desses monstros cósmicos, conhecidos como os corpos mais massivos do espaço, colidissem?

A resposta mais resumida seria: eles entram em uma fusão brutal após a colisão, liberando mais energia do que qualquer morte estelar, e formam, como resultado, um buraco negro com um núcleo ainda mais massivo. Mas a prática é um pouco mais complexa que isso.

Buracos negros em fusão

Não é lá tão comum que dois buracos negros cheguem próximos um do outro ao ponto de entrarem em fusão – mas pode acontecer. Em teoria, astrofisicamente falando, a probabilidade de dois desses monstros orbitarem próximos um do outro é relativamente fácil.

Na prática, no entanto, é mais complicado, porque, para que ambos os objetos massivos entrem em órbita, é preciso um momento angular e também muita energia dissipada – algo que, em um ambiente sem atrito como o Universo, é bastante complexo de se conseguir.

Essa “dança” entre dois buracos negros, em geral, pode acontecer de duas maneiras: ou eles nascem assim pertinho, resultado de um sistema estelar binário; ou eles também podem se encontrar aleatoriamente nas profundezas do espaço, como explica o astrofísico Paul Sutter, da Universidade Stony Brook e do Flatiron Institute, ao site Space.com.

Uma vez que ambos estão próximos, eles podem permanecer assim por tempo indeterminado, até se chocarem ao ponto de se fundirem. É aqui que entra o que os astrônomos chamam de “problema do último parsec”.

O problema do último parsec

O problema do último parsec é atualmente um enigma não resolvido na astrofísica, que consiste em um sistema em que dois buracos negros estão orbitando entre si a um parsec de distância – ou seja, aproximadamente 3,26 anos-luz.

A questão é que, matematicamente, esses objetos não poderiam se fundir porque, ao alcançarem um parsec de distância, eles não conseguiriam perder mais energia para se aproximarem ainda mais, então ficariam orbitando entre si infinitamente.

Mas a realidade é que os astrofísicos conseguem detectar ondas gravitacionais que são resultados dessa fusão – ou seja, ela de fato acontece. A resposta para essa equação pode estar a pouco mais de uma década de distância do presente.

Isso porque, em 2035, a Agência Espacial Europeia (ESA) planeja lançar ao espaço a missão LISA (sigla para Antena Espacial de Interferômetro a Laser).

O LISA é um observatório de ondas gravitacionais que terá como foco estudar justamente essas ondas que aparecem quando os buracos negros se encontram. Aí, então, talvez possamos entender com detalhes todo o processo de junção de buracos negros supermassivos.

Até lá, podemos ficar com as simulações que nos mostram o que acontece ao vivo após dois buracos negros se fundirem – uma cortesia da NASA.

Como se pode ver, os buracos negros vão se unindo, formando uma espécie de cordão umbilical. Em segundos, essa “ponte” une ambos os corpos celestes em uma colisão.

Apesar de formarem um buraco negro ainda mais massivo, este teria menor massa que a soma dos seus buracos iniciais.

Em 2016, por exemplo, a Colaboração Científica LIGO (LSC), uma parceria formada por institutos internacionais de física e grupos de pesquisa dedicados à busca de ondas gravitacionais, detectou o primeiro evento de onda gravitacional oriundo da fusão de buracos negros.

Como resultado, eles identificaram que um buraco negro de 36 massas solares se fundiu com um de 30 massas solares, criando um novo que pesada 63 massas solares (em vez de 66). As três massas solares extras teriam sido convertidas em energia na forma das famosas ondas gravitacionais. 

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Fonte: https://olhardigital.com.br/2024/11/01/ciencia-e-espaco/buracos-negros-o-que-acontece-quando-dois-deles-colidem/