Buracos negros em órbita explicados com supercomputador

mpressão de artista de um sistema binário massivo. Crédito: ESO/M. Kornmesser/S.E. de Min

Dois buracos negros, em próxima órbita um do outro. Será que se aproximaram lentamente, ou emergiram de duas estrelas em órbita? Juntamente com dois colegas de Amesterdão, Simon Portegies Zwart da Universidade de Leiden calculou que o segundo cenário é mais provável. A sua publicação, com base em simulações de computador, foi aceite pela revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

No início de junho de 2017, foi novidade pela terceira vez: dois buracos negros em fusão provocaram uma explosão de ondas gravitacionais. Os astrónomos, porém, não concordam sobre a formação dos buracos negros duplos. Uma hipótese é que dois buracos negros se formam bem longe um do outro, aproximando-se lentamente e só depois começam a orbitar-se respetivamente. A segunda hipótese diz que duas estrelas gigantes orbitam-se uma à outra, explodem e colapsam para formar dois buracos negros.

Mais frequente do que o esperado

Ed van den Heuvel (Universidade de Amesterdão), que em 1972 foi um dos primeiros astrónomos a estudar a evolução de estelas duplas massivas, é o autor principal do artigo atual. "Se os nossos cálculos estão corretos, os buracos negros duplos, com uma massa combinada de quinze a trinta vezes a do Sol, surgem mais frequentemente do que o esperado. Na nossa própria Via Láctea, por exemplo, e de acordo com novos cálculos, tal fusão de buracos negros ocorre uma vez a cada 100.000 anos. Claro, isto é ainda considerado raro em escalas humanas de tempo, mas é dez vezes mais do que se pensava."

"Little Green Machine"

Simon Portegies Zwart, que realizou as novas simulações no "seu" supercomputador, "Little Green Machine": "Quando a mais massiva das duas estrelas colapsa num buraco negro, há uma situação estável na qual a segunda estrela pode sobreviver por muito tempo antes de formar o segundo buraco negro. Entretanto, o primeiro buraco negro puxa uma grande quantidade de matéria da segunda estrela e ejeta grande parte novamente. Esta emissão em massa provoca um considerável encolhimento da órbita da estrela dupla. Então, quando a segunda estrela colapsa para formar outro buraco negro, uma estrela dupla íntima é formada por dois buracos negros que mais tarde se fundem."

Van den Heuvel: "Até agora, pensava-se que os binários quase sempre se fundiam numa única grande estrela e que depois formava um buraco negro. E que apenas em casos extremos com estrelas binárias numa órbita muito larga ou muito próxima é que um buraco negro duplo se formaria. Agora, mostramos que as condições não precisam de ser tão extremas."

Fonte: Astronomia OnLine