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Cientistas podem ter descoberto luz em buraco negro

Segundo estudo realizado pela 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 de gás, e assim gerado um clarão. A descoberta, embora não confirmada, pode ser a primeira evidência de luz em buraco negro.

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 uma labareda de luz suspeita de ter vindo de um dos pares binários logo após se fundirem.

“A razão de procurar explosões como essa é que ela ajuda 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, um dos cientistas envolvidos 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.Fonte:  Caltech/Reprodução 

“No centro da maioria das galáxias se esconde um supermassivo. Ele é cercado por uma grande quantidade de estrelas, incluindo buracos negros, que 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, eles teriam enviado ondas gravitacionais. Como os eles não emitem luz, não era esperado que as ondas gravitacionais resultantes da junção de dois desses fenômenos brilhassem ou fornecessem radiação eletromagnética.

“No momento em que isso ocorre, ele, agora 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 abaixo uma simulação:

A origem da descoberta

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

A detecção na região ocorreu pela explosão de um buraco negro supermassivo ativo distante, durante o monitoramento do espaço, que capturava sinais luminosos de todos os tipos de objetos capazes de queimar, entrar em erupção ou apresentar uma 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.

Eles então tentaram obter uma visão mais detalhada desse espectro, 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 dizem que foram capazes de descartar outras possíveis causas para o fenômeno observado, dentre elas uma supernova ou um evento de perturbação de marés.

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