Uma rara colisão envolvendo um buraco negro e uma estrela de nêutrons foi detectada pela primeira vez por astrônomos sendo um dos eventos mais raros do universo. Mas em um intervalo de apenas 10 dias após a primeira descoberta, uma nova onda gravitacional distinta foi detectada.
Os buracos negros são objetos astronômicos que têm uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Já as estrelas de nêutrons são estrelas mortas incrivelmente densas. Estima-se que uma colher de chá contendo o material de uma estrela de nêutrons tenha massa de cerca de 4 bilhões de toneladas. Agora, imagine dois objetos extremamente densos, colidindo, algo extremamente difícil de imaginar, mas que foi detectado pela primeira vez.
Até então, houve algumas poucas ondas gravitacionais candidatas a colisão entre buracos negros e estrelas de nêutrons, mas a confirmação de um evento como esses observados nunca veio. Segundo as teorias atuais e observações anteriores, estrelas de nêutrons tendem a ser encontradas com (e a colidir com) outras estrelas de nêutrons. E o mesmo deve ser verdadeiro para os buracos negros.
Na primeira colisão, que foi detectada em 5 de janeiro de 2020, um buraco negro que tem seis vezes e meia a massa do nosso Sol colidiu com uma estrela de nêutrons que era 1,5 vezes mais massiva do que nossa estrela. Após 10 dias da primeira observação, um buraco negro com dez vezes a massa solar se fundiu com uma estrela de nêutrons com duas vezes a massa solar.
Os dois eventos, batizados de GW200105_162426 e GW200115_042309, ocorreram há muito tempo, mas as ondulações no espaço-tempo viajaram à velocidade da luz por um longo caminho até chegar aos sensores terrestres nos Estados de Washington e da Louisiana, nos Estados Unidos, e pelo detector de Virgo, na Itália.
O primeiro evento (GW200105_162426), foi detectado em 5 de janeiro de 2020, e envolveu um buraco negro com 8,9 vezes massa do nosso Sol. Ele colidiu com uma estrela de nêutrons de 1,9 massa solar. Essa colisão ocorreu há cerca de 900 milhões de anos.
Já o segundo evento, (GW200115_042309), foi detectado em 15 de janeiro de 2020, veio de muito mais longe, com suas ondulações percorrendo o espaço-tempo por cerca de 1 bilhão de anos-luz. O Buraco negro que originou o evento tinha 6 massas solares — a massa solar equivale à 1,989 × 10^30 kg — e a estrela de nêutrons era de 1,5 massa solar.
As colisões foram detectadas medindo ondas causadas por mudanças repentinas nas forças gravitacionais que ocorrem quando dois corpos celestes massivos colidem. Essas são ondulações na própria estrutura do espaço, exatamente como uma pedra atirada em um lago com a água parada.
Sheila Rowan, da Universidade de Glasgow, diz que as observações do tipo e frequência de colisões de buracos negros e estrelas de nêutrons nos últimos seis anos estão criando uma imagem cada vez mais detalhada da dinâmica dentro das galáxias.
No futuro, a equipe espera detectar colisões entre estrelas de nêutrons e buracos negros também por meio de telescópios, tanto no espaço quanto no solo. Com os avanços da ciência e da tecnologia, os cientistas poderão avançar para descobrir como são os buracos negros e as estrelas de nêutrons, quais são os limites de tamanhos para seus componentes e quão rápidos eles podem girar, além de outras dúvidas levantadas durante a observação do evento.
Fontes: Bad Astronomy, ScienceAlert e BBC
