Órbita elíptica em fusão de buraco negro e estrela de nêutrons desafia modelos atuais (IMAGEM)
© Foto / Carl Knox, OzGrav / Swinburne
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Buracos negros e estrelas de nêutrons podem se aproximar em órbitas elípticas antes de colidir, revelou uma pesquisa, baseada em ondas gravitacionais, indicando que esses sistemas têm origens diversas e podem ser moldados por interações com objetos terceiros.
Cientistas descobriram que pares formados por buracos negros e estrelas de nêutrons podem se aproximar em órbitas elípticas, e não circulares, antes de colidir.
A conclusão desafia modelos tradicionais sobre a formação desses sistemas binários extremos e indica que eles podem ter origens mais diversas do que se supunha.
A revelação surgiu a partir da análise das ondas gravitacionais emitidas pela fusão GW200105, detectada pelos observatórios de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO, na sigla em inglês) e Virgo. O evento ocorreu a cerca de 910 milhões de anos‑luz e resultou em um buraco negro final com aproximadamente 13 massas solares.
Ilustração artística de um sistema binário excêntrico composto por uma estrela de nêutrons e um buraco negro. A trajetória da estrela de nêutrons é mostrada em azul e o movimento do buraco negro em laranja, enquanto os dois objetos orbitam um ao outro. A excentricidade mostrada aqui é exagerada em comparação com o sistema real, GW200105, para tornar o efeito no movimento orbital mais evidente
Segundo a pesquisadora Patricia Schmidt, da Universidade de Birmingham, a descoberta mostra que os modelos teóricos atuais são incompletos e levanta novas questões sobre onde esses sistemas se formam no Universo. A equipe utilizou um novo modelo de ondas gravitacionais desenvolvido na própria universidade para reconstruir a dinâmica orbital dos objetos.
Os cálculos permitiram medir a precessão — ou oscilação — das órbitas antes da fusão e revelaram ausência de precessão, algo incompatível com órbitas circulares. Essa é a primeira vez que tais características são medidas em uma fusão entre buraco negro e estrela de nêutrons.
Os resultados sugerem que o sistema pode ter sido influenciado por um terceiro objeto invisível, ou por interações gravitacionais com outras estrelas, o que explicaria a órbita elíptica. Isso indica que o par não evoluiu isoladamente, mas em um ambiente dinâmico e denso.
A equipe também concluiu que assumir órbitas circulares levou a subestimativas significativas das massas envolvidas: cerca de nove massas solares a menos para o buraco negro e duas para a estrela de nêutrons. Isso reforça a necessidade de revisar modelos usados para interpretar fusões desse tipo.
