Os cientistas encontraram pela primeira vez vestígios de uma órbita incomum num par de buracos negros em colisão. A análise dos dados das ondas gravitacionais de Ligo e Virgo mostra que esses objetos não se movem em um círculo ideal, como de costume, mas ao longo de órbitas planas e ovais. Este tipo de órbita é extremamente raro e pode dizer muito sobre como os sistemas de buracos negros normalmente se formam. Os resultados do trabalho são publicados em Avaliação física d.
Quando a órbita não é circular
A maioria das estrelas binárias e dos buracos negros orbitam entre si por longos períodos de tempo, ao longo do tempo, movendo-se em órbitas quase perfeitamente circulares. Mas se a órbita ainda for alongada, então o casal se formou há relativamente pouco tempo – possivelmente após uma colisão ou conhecimento com outra pessoa em uma estrela apertada.
Esta é a chave para resolver onde e por que nascem os pares de buracos negros, que vemos com a ajuda de ondas gravitacionais.
A história de uma colisão
O evento detectado recebeu o índice GW200208_222617 como um dos poucos sinais de excentricidade que é notável – ou seja, a órbita não se assemelha a um círculo. A equipe internacional simulou vários cenários possíveis e chegou à conclusão: esse par de buracos negros provavelmente não surgiu sozinho, mas em um ambiente estrelado – por exemplo, em um aglomerado denso ou em um sistema triplo onde uma terceira estrela poderia influenciá-los.
Se a órbita for achatada, isso significa que o sistema binário se formou recentemente ou entrou em contato com algo do gás exterior, uma estrela vizinha ou outro buraco negro”, explica Romero.
Tais encontros são pistas raras sobre a vida dos buracos negros. Eles ajudam a entender como esses objetos gigantes se encontraram e por que se fundiram.
Por que essa descoberta é importante?
A descoberta de órbitas alongadas muda a visão sobre a origem de muitos sistemas binários. Se pelo menos um par de buracos negros for formado em um aglomerado denso, então uma porção significativa dos outros poderá aparecer ali.
“Se um evento excêntrico for observado com segurança, isso sugere que talvez muitos outros buracos negros tenham percorrido o mesmo caminho evolutivo”, observa Romero.
Por outras palavras, esta descoberta pode ajudar os astrónomos a descobrir onde no Universo ocorrem frequentemente tais confrontos catastróficos – em sistemas estelares únicos ou em regiões de “vários andares” do espaço onde as estrelas vivem vidas aborrecidas.
Para finalmente confirmar a forma rara da órbita, são necessárias muitas mais observações deste tipo. Mas se a conclusão for confirmada, esta seria uma das primeiras evidências diretas de que nem todos os buracos negros nascem e vivem sozinhos.
A excentricidade é como uma impressão digital pela qual você pode entender que esses buracos negros não vivem sozinhos. Ele mostra que o universo não é um lugar tranquilo, mas um completo choque e interação de ambientes”, explica Romero Show.