Buracos negros: o que acontece quando dois deles colidem?

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

A resposta mais curta 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.

Mesclando buracos negros

Não é tão comum que dois buracos negros se aproximem a ponto de se fundirem – mas isso pode acontecer. Em teoria, astrofisicamente falando, a probabilidade de dois desses monstros orbitarem próximos um do outro é relativamente fácil.

Na prática, porém, é mais complicado, pois, para que ambos os objetos massivos entrem em órbita, é necessário momento angular e também muita energia dissipada – algo que, em um ambiente sem atrito como o Universo, é bastante complexo de se conseguir. alcançar.

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

Uma vez que ambos estão próximos, podem permanecer assim indefinidamente, até colidirem a ponto de se fundirem. É aqui que entra o que os astrônomos chamam de “último problema do parsec”.

O último problema do parsec

O último problema do parsec é atualmente um enigma não resolvido na astrofísica, consistindo em um sistema no qual dois buracos negros orbitam um ao outro com um parsec de distância – ou seja, aproximadamente 3,26 anos-luz.

A questão é que, matematicamente, esses objetos não poderiam se fundir porque, ao atingirem um parsec de distância, não seriam capazes de perder mais energia para se aproximarem ainda mais, permanecendo orbitando um ao outro infinitamente.

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

Isso porque, em 2035, a Agência Espacial Europeia (ESA) planeja lançar ao espaço a missão LISA (sigla para Laser Interferometer Space Antenna).

LISA é um observatório de ondas gravitacionais que se concentrará em estudar precisamente essas ondas que aparecem quando os buracos negros se encontram. Então, talvez possamos entender em detalhes todo o processo de união de buracos negros supermassivos.

Até então, podemos ficar com simulações que nos mostram o que acontece na vida real após a fusão de dois buracos negros – cortesia de NASA.

Como você pode ver, os buracos negros estão se unindo, formando uma espécie de cordão umbilical. Em segundos, esta “ponte” une os dois corpos celestes numa colisão.

Apesar de formar um buraco negro ainda mais massivo, ele teria menos massa que a soma dos seus buracos iniciais.

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

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