Fusão de buracos negros pode emitir luz visível?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/11/2021

Além de ter revelado os maiores buracos negros de que se tem notícia, o evento pode ter sido a primeira fusão de buracos negros vista diretamente.
[Imagem: Mark Myers/ARC]

Luz da escuridão

Uma nota publicada pela NASA na última sexta-feira chamou a atenção para uma pesquisa publicada sem grande alarde em junho passado, mas que aponta para uma possibilidade intrigante.

Matthew Graham e seus colegas do Observatório Palomar, nos EUA, acreditam ter flagrado a luz gerada pela colisão de dois buracos negros.

Os buracos negros são completamente escuros em termos de luz visível - eles emitem a chamada radiação Hawking - e seria de se esperar que esse quadro permanecesse o mesmo no caso de colisões ou fusões desses corpos supermassivos.

No entanto, algumas teorias sugerem a possibilidade de que uma fusão de dois buracos negros poderia produzir um sinal de luz visível ao fazer com que a matéria próxima ao evento irradiasse.

Se Graham e seus colegas estiverem certos, eles podem ter comprovado essas teorias.

Na mesma hora e no mesmo local

A equipe está bem fundamentada em seus argumentos porque eles não detectaram um clarão de luz qualquer: O sinal detectado coincide com um evento chamado GW190521, uma detecção de ondas gravitacionais feita pelos observatórios LIGO e Virgo em 21 de maio de 2019 - na verdade, esta foi a fusão dos maiores buracos negros que se tem notícia.

A observação da luz visível foi feita por um telescópio automatizado, que fica varrendo o céu continuamente em busca de qualquer evento cataclísmico, como explosão de supernovas, fusão de estrelas etc.

"O brilho ocorreu na escala de tempo certa e no local certo, para ser coincidente com o evento de onda gravitacional. Em nosso estudo, concluímos que o brilho é provavelmente o resultado de uma fusão de buraco negro, mas não podemos descartar completamente outras possibilidades," disse Graham.

O segredo para a emissão de luz visível está na matéria que envolve os buracos negros originais.
[Imagem: Caltech/R. Hurt (IPAC)]

Confirmação da teoria

Segundo as equipes que estudam as ondas gravitacionais, o evento GW190521 foi produzido pela fusão de dois buracos negros, um com 85 e outro com 66 massas solares. O buraco negro resultante teria uma massa equivalente a 142 massas solares, com as 9 massas solares restantes sendo irradiadas como energia, praticamente tudo na forma de ondas gravitacionais.

A teoria que a equipe do Observatório Palomar está cogitando indica que, assim que os buracos negros se fundem, o buraco negro resultante, agora maior, sofreria uma sacudida tão grande que sairia em uma direção aleatória, atravessando o material que orbitava os antigos buracos negros além dos seus horizontes de evento.

"É a reação do gás a esse projétil veloz que cria uma erupção brilhante, visível com telescópios," defende Barry McKernan, membro da equipe.

A previsão é que essa hipotética erupção de luz visível comece dias a semanas após a liberação inicial das ondas gravitacionais produzidas durante a fusão. Nesse caso, a equipe não detectou o evento imediatamente, mas somente quando se voltou para os dados do telescópio robótico e examinou as imagens arquivadas, encontrando um sinal que começou no mesmo local, mas alguns dias após o evento de ondas gravitacionais de maio de 2019.

E agora eles sabem onde devem ficar de olho para confirmar sua descoberta. Se a teoria estiver correta, o buraco negro recém-formado deverá causar outra explosão com emissão de luz visível nos próximos anos. Isto porque o processo de fusão deu ao objeto um chute tão forte que deverá fazer com que ele entre novamente no disco do buraco negro maior (anterior à fusão), produzindo outro flash de luz que o telescópio robótico deverá ser capaz de captar.

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