Os maiores buracos negros do Universo podem não ter nascido gigantes, mas sim ser o resultado de uma incrível “reciclagem cósmica”. Um estudo recente liderado pela Universidade de Cardiff sugere que estes monstros do espaço são construídos através de colisões sucessivas e violentas em ambientes estelares extremamente povoados, em vez de resultarem apenas do colapso direto de estrelas massivas.
A equipa de investigação chegou a esta conclusão após analisar mais de 150 sinais de ondas gravitacionais que são vibrações no espaço-tempo causadas por fusões catastróficas.
Segundo o autor principal, o Dr. Fabio Antonini,
a astronomia de ondas gravitacionais está a entrar numa fase em que já não se limita a contar fusões, mas começa a revelar “como os buracos negros crescem, onde crescem e o que isso nos diz sobre a vida e a morte de estrelas massivas”.
Os dados permitiram identificar duas populações distintas: uma de menor massa, que surge do colapso estelar comum, e outra de massa elevada, cujas características são incompatíveis com o nascimento a partir de uma única estrela.
A Dra. Isobel Romero-Shaw, coautora do estudo,
sublinha que o que mais surpreendeu a equipa foi a clareza com que estes gigantes se destacaram como uma população separada, apresentando rotações rápidas e direções aleatórias, o que constitui a assinatura exata de fusões repetidas em enxames densos.
Esta descoberta reforça também a existência de um “fosso de massa” (mass gap), uma zona teórica onde as estrelas não deveriam deixar buracos negros ao morrer.
O Dr. Antonini esclarece que,
acima das 45 massas solares, a distribuição da rotação muda de uma forma que é difícil de explicar com modelos normais de evolução estelar, mas que é “naturalmente explicada se estes buracos negros já tiverem passado por fusões anteriores em enxames densos”.
Para além de desvendar a origem destes gigantes, a investigação abre caminho para o estudo da física nuclear profunda.
A coautora Dra. Fani Dosopoulou antevê que,
no futuro, os dados das ondas gravitacionais possam ajudar a compreender as reações nucleares nos núcleos das estrelas, dado que os limites de massa observados dependem diretamente dos processos de queima de hélio nas estrelas massivas.
Concluindo, o estudo publicado na revista Nature Astronomy muda a nossa compreensão sobre os objetos mais pesados detetados através de ondas gravitacionais. Estes não são meros cadáveres estelares, mas sim veteranos de múltiplas batalhas espaciais, crescendo através de reações em cadeia violentas que os distinguem dos buracos negros comuns formados por estrelas solitárias.
Imagem de destaque: Impressão artística de um buraco negro. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
