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Cientistas das colaborações LIGO, Virgo e KAGRA anunciaram no último domingo (13) a descoberta da maior fusão de buracos negros massivos já registrada, em um evento cósmico ocorrido há 10 bilhões de anos-luz da Terra, que resultou na formação de um buraco negro com 225 vezes a massa do Sol.
O fenômeno foi identificado como GW231123 e ocorreu em 23 de novembro de 2023. A colisão envolveu dois buracos negros com massas estimadas em 103 e 137 vezes a do Sol, que se fundiram em um único objeto ainda mais massivo e veloz. A detecção foi feita por meio de ondas gravitacionais, captadas pelos sofisticados sensores do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO), nos Estados Unidos.
As ondas gravitacionais são distorções minúsculas no tecido do espaço-tempo, provocadas por eventos de altíssima energia como a fusão de buracos negros. Apesar de sua origem violenta, essas ondulações chegam à Terra quase imperceptíveis, exigindo equipamentos extremamente sensíveis para detectá-las.
Segundo o físico Mark Hannam, da Universidade de Cardiff, os sinais medidos no evento duraram apenas um décimo de segundo, mas foram suficientes para confirmar que se tratava de uma fusão colossal. “As ondulações são minúsculas, mas o evento que as gerou foi um dos mais violentos do universo observável”, afirmou o especialista.
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Como ocorreu a fusão dos buracos negros
Os dois buracos negros estavam em órbita mútua por bilhões de anos, acelerando sua rotação até colidirem a uma velocidade impressionante, cerca de 400 mil vezes mais rápida que a rotação da Terra. A união desses corpos resultou em uma estrutura com massa de 225 sóis, ultrapassando o recorde anterior de 140 massas solares, registrado em 2021.
Esse resultado representa um verdadeiro enigma para a astrofísica. Pela teoria da evolução estelar, objetos com essa magnitude não deveriam surgir de forma espontânea. Uma possível explicação, segundo Hannam, é que esses buracos negros gigantes sejam o resultado de múltiplas fusões anteriores, o que justificaria tanto a massa incomum quanto a rotação acelerada.
A relatividade geral de Einstein impõe limites teóricos para a rotação de buracos negros, e os dados do GW231123 indicam que este evento esteve muito próximo desse limite, tornando-o um desafio até mesmo para os modelos mais avançados da física teórica.
A importância dessa descoberta para a ciência
A fusão GW231123 marca um avanço significativo no estudo da formação de buracos negros massivos e coloca em xeque os modelos atuais utilizados para prever esses fenômenos. “É o binário de buracos negros mais massivo já detectado com segurança via ondas gravitacionais”, afirmou o pesquisador Charlie Hoy, da Universidade de Portsmouth.
Além da massa e velocidade extraordinárias, o evento destaca limitações nos métodos atuais de modelagem. Os cientistas agora enfrentam o desafio de revisar suas ferramentas teóricas para incluir a possibilidade de objetos tão extremos e rotacionais.
Este tipo de observação também contribui para entender o papel das fusões sucessivas na criação de buracos negros de massa intermediária, uma classe ainda pouco compreendida na astrofísica moderna.
A tecnologia por trás da detecção
Desde a primeira detecção direta de ondas gravitacionais, em 2015, o LIGO – em colaboração com os observatórios Virgo, na Itália, e KAGRA, no Japão – já registrou mais de 300 fusões cósmicas. Os detectores usam lasers e sistemas de interferometria para captar variações microscópicas no espaço-tempo.
Sophie Bini, pesquisadora da equipe, destacou que o GW231123 “levou os sensores e métodos de análise ao limite do que é possível hoje”, o que reforça a necessidade de desenvolver novos instrumentos nos próximos anos.
A detecção desse tipo de evento depende de sincronização internacional e tecnologia de ponta, sendo considerada um dos maiores feitos da astronomia observacional do século XXI.
O que os cientistas esperam agora?
Com a promessa de novos detectores ainda mais sensíveis em construção, como o Einstein Telescope e o LISA, os cientistas estimam que será possível identificar todas as fusões de buracos negros do universo visível nos próximos 10 a 15 anos.
Enquanto isso, os dados do GW231123 já estão sendo compartilhados com a comunidade científica global, abrindo caminho para análises mais profundas e hipóteses alternativas que possam explicar sua origem e características.
De acordo com Gregorio Carullo, da Universidade de Birmingham, “a fusão de buracos negros ainda é a explicação mais provável, mas cenários mais complexos podem revelar respostas inéditas”. A expectativa é que novos estudos revelem detalhes ainda desconhecidos sobre os limites do universo observável.
As informações foram divulgadas pela colaboração internacional LIGO-Virgo-KAGRA, conforme publicação oficial e reportagens do portal R7.
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