A partir de uma detecção de ondulações no espaço-tempo, cientistas conseguiram observar a fusão de dois buracos negros e comprovar uma teoria proposta do físico Stephen Hawking, feita há 50 anos.
A colisão aconteceu a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra, em uma galáxia diferente da Via Láctea. Dois buracos negros — um com 34 vezes a massa do Sol e outro com 32 vezes — se fundiram em frações de segundo depois de orbitar em altíssima velocidade , segundo publicação da revista Physical Review Letters .
O resultado foi um único buraco negro, com cerca de 63 vezes a massa do Sol e girando a aproximadamente 100 "revoluções" por segundo. Ou seja, o novo buraco negro estava girando 100 voltas completas em torno do próprio eixo a cada segundo.
Buracos negros
Foi apenas há uma década que a existência dos buracos negros foi confirmada com a primeira detecção de ondas gravitacionais. Ainda assim, sabemos pouco sobre eles, mesmo sendo considerados os objetos mais extremos do universo.
Desde então, esses sinais emitidos por colisões de buracos negros têm revelado detalhes sobre sua física oculta e testado previsões da teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Em 14 de janeiro deste anio, cientistas registraram o sinal mais intenso já detectado, batizado de GW250114, nos dois observatórios LIGO, nos Estados Unidos, segundo o jornal The Independent.
A observação pode validar com precisão duas previsões fundamentais da teoria de Einstein : a da natureza dos buracos negros e o chamado "teorema da lei da área", proposto por Stephen Hawking em 1972. Os resultados, publicados na revista Physical Review Letters, representam um passo decisivo na compreensão da gravidade.
A lei da área de Hawking
Hawking demonstrou que, quando dois buracos negros se fundem, a área do horizonte de eventos resultante (limite a partir da qual nada pode escapar) deve ser maior que a soma das áreas individuais dos buracos negros originais. Apesar das perdas de energia em forma de ondas gravitacionais, o buraco negro final sempre terá um horizonte maior.
Segundo os pesquisadores, o sinal GW250114 permitiu testar essa hipótese de forma inédita. O The Independent explica que o segredo esteve no estudo do chamado “ ringdown” , a fase final após a fusão, quando o buraco negro recém-formado emite ondas gravitacionais em padrões específicos. Essa análise revelou a massa e o giro do objeto, confirmando com alto grau de confiança a lei proposta por Hawking.
Ondas gravitacionais
As ondas gravitacionais já haviam sido detectadas pela primeira vez em 2015, com a colisão de dois buracos. De lá para cá, os avanços tecnológicos nos detectores possibilitaram observações em altíssima resolução, permitindo aplicar os testes mais rigorosos já feitos sobre a relatividade geral e a física dos buracos negros.
No caso de GW250114, os cientistas puderam verificar diferentes aspectos das previsões de Einstein, que puderam ser comprovados.
A detecção é considerada a validação mais clara até hoje da teoria da relatividade geral, incluindo algumas de suas consequências mais profundas. Para os pesquisadores, nos próximos anos será possível ampliar ainda mais o entendimento sobre a gravidade e os buracos negros.