Cientistas revelam o processo violento por trás da formação dos buracos negros
Descoberta revela como se formam os buracos negros mais massivos do Universo.
Todos os buracos negros são gerados por processos extremamente violentos, mas alguns deles desafiam as explicações convencionais. Recentemente, uma equipe internacional de cientistas conseguiu desvendar a formação dos buracos negros mais massivos do cosmos, um fenômeno que exige a presença de grandes aglomerados estelares para ocorrer.
Dois grupos de buracos negros
A pesquisa analisou o Catálogo de Transientes de Ondas Gravitacionais (GWTC4), que documenta 153 detecções de fusões de buracos negros através de ondas gravitacionais. Os dados revelaram que esses buracos negros podem ser classificados em dois grupos principais: os de menor massa, resultantes do colapso estelar comum, e os de massa extrema, formados por fusões em regiões de densos aglomerados estelares.
Certo, agora faz sentido
Normalmente, os buracos negros se formam quando uma estrela massiva esgota seu combustível e colapsa, resultando em uma explosão que expulsa suas camadas externas. O núcleo restante se torna tão denso que gera uma força gravitacional imensa, da qual nada consegue escapar. Contudo, os buracos negros mais massivos, que não se encaixam nesse padrão, são considerados de segunda geração, formados pela fusão de buracos negros que geram uma massa ainda maior.
Algo não faz sentido
O processo de fusão de buracos negros é tão intenso que, após a primeira fusão, a massa resultante é expelida com grande velocidade. Para que essa massa permaneça unida e se funde com um terceiro buraco negro, é necessário um fator que a mantenha estável. A pesquisa indicou que aglomerados estelares densamente populados exercem a força gravitacional necessária para manter o buraco negro em posição.
E o que o spin tem a ver com isso?
O spin, que se refere à rotação dos buracos negros, apresenta características distintas dependendo do seu modo de formação. Quando surgem de maneira convencional, a rotação está alinhada com a estrela progenitora. No entanto, buracos negros formados por fusões consecutivas apresentam rotações aleatórias. A análise dos dados confirmou que essas fusões ocorrem em aglomerados estelares muito densos.
Uma zona proibida
Os cientistas também identificaram uma “zona proibida” onde buracos negros de tamanho médio não podem se formar. A pesquisa confirmou a existência de buracos negros pequenos e enormes, mas não de massa intermediária, desafiando as teorias existentes sobre a formação desses objetos astronômicos.
Relação com a física nuclear
O limite de massa observado parece estar relacionado a reações nucleares que ocorrem dentro das estrelas. Compreender essas reações é fundamental, pois a fusão nuclear poderia oferecer uma alternativa mais segura à fissão, que apresenta riscos significativos. Embora as descobertas não forneçam respostas definitivas, elas ampliam nosso entendimento sobre a física nuclear das estrelas, o que pode ter implicações valiosas para a humanidade.
