{"id":4921,"date":"2022-03-11T07:14:20","date_gmt":"2022-03-11T06:14:20","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4921"},"modified":"2022-03-11T07:14:21","modified_gmt":"2022-03-11T06:14:21","slug":"bilhar-de-buracos-negros-nos-centros-de-galaxias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/03\/11\/bilhar-de-buracos-negros-nos-centros-de-galaxias\/","title":{"rendered":"&#8220;Bilhar&#8221; de buracos negros nos centros de gal\u00e1xias"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Investigadores forneceram a primeira explica\u00e7\u00e3o plaus\u00edvel para o facto de um dos pares de buracos negros mais massivos observados at\u00e9 \u00e0 data atrav\u00e9s de ondas gravitacionais tamb\u00e9m parecer fundir-se numa \u00f3rbita n\u00e3o circular. A sua solu\u00e7\u00e3o sugerida, agora publicada na revista Nature, envolve um drama ca\u00f3tico triplo dentro de um disco gigante de g\u00e1s em torno de um buraco negro supermassivo numa gal\u00e1xia muito, muito distante.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Os buracos negros s\u00e3o dos objetos mais fascinantes do Universo, mas o nosso conhecimento sobre eles ainda \u00e9 limitado &#8211; especialmente porque n\u00e3o emitem qualquer luz. At\u00e9 alguns anos atr\u00e1s, a luz era a nossa principal fonte de conhecimento sobre o nosso Universo e os seus buracos negros, at\u00e9 que o LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), em 2015, fez a sua observa\u00e7\u00e3o revolucion\u00e1ria de ondas gravitacionais oriundas da fus\u00e3o de dois buracos negros.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><a href=\"https:\/\/images2.imgbox.com\/0b\/e8\/nXR4qsCB_o.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"559\" src=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/nXR4qsCB_o-1024x559.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4922\" srcset=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/nXR4qsCB_o-1024x559.png 1024w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/nXR4qsCB_o-300x164.png 300w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/nXR4qsCB_o-768x419.png 768w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/nXR4qsCB_o.png 1100w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><figcaption>Ilustra\u00e7\u00e3o de um enxame de buracos negros pequenos num disco de g\u00e1s que gira em torno de um buraco negro gigante . As intera\u00e7\u00f5es entre tr\u00eas buracos negros, tais como os mostrados em primeiro plano, ocorrem com relativa frequ\u00eancia e ir\u00e3o, com elevada probabilidade, resultar numa fus\u00e3o numa \u00f3rbita n\u00e3o circular.<br>Cr\u00e9dito: J. Samsing\/Instituto Niels Bohr<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Mas como e onde no nosso Universo se formam e se fundem tais buracos negros? Ser\u00e1 que ocorre quando estrelas pr\u00f3ximas colapsam e ambas se transformam em buracos negros, \u00e9 atrav\u00e9s de encontros fortuitos em enxames de estrelas, ou \u00e9 algo mais? Estas s\u00e3o algumas das quest\u00f5es-chave na nova era da Astrof\u00edsica das Ondas Gravitacionais,&#8221; diz o professor assistente John Samsing do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhaga, autor principal do artigo cient\u00edfico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ele e os seus colaboradores podem agora ter fornecido uma nova pe\u00e7a ao puzzle, que possivelmente resolve a \u00faltima parte de um mist\u00e9rio com o qual os astrof\u00edsicos t\u00eam lutado ao longo dos \u00faltimos anos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Descoberta Inesperada em 2019<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O mist\u00e9rio remonta a 2019, quando uma descoberta inesperada de ondas gravitacionais foi feita pelos observat\u00f3rios LIGO e Virgo. O evento chamado GW190521 \u00e9 entendido como a fus\u00e3o de dois buracos negros, que n\u00e3o s\u00f3 eram mais massivos do que anteriormente se pensava ser fisicamente poss\u00edvel, mas que, al\u00e9m disso, tinham produzido um flash de luz.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Desde ent\u00e3o, foram dadas poss\u00edveis explica\u00e7\u00f5es para estas duas caracter\u00edsticas, mas as ondas gravitacionais tamb\u00e9m revelaram uma terceira caracter\u00edstica surpreendente deste evento &#8211; nomeadamente que os buracos negros n\u00e3o se orbitaram um ao outro num c\u00edrculo nos momentos antes da fus\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;O evento de ondas gravitacionais GW190521 \u00e9 a descoberta mais surpreendente at\u00e9 \u00e0 data. As massas e rota\u00e7\u00f5es dos buracos negros j\u00e1 eram surpreendentes, mas ainda mais surpreendente foi o facto de parecerem n\u00e3o ter uma \u00f3rbita circular nos momentos antes da fus\u00e3o,&#8221; diz o coautor Imre Bartos, professor na Universidade da Fl\u00f3rida.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Mas porque \u00e9 que uma \u00f3rbita n\u00e3o circular \u00e9 t\u00e3o invulgar e inesperada?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Isto deve-se \u00e0 natureza fundamental das ondas gravitacionais emitidas, que n\u00e3o s\u00f3 aproxima o par de buracos negros um do outro para que finalmente se fundam, como tamb\u00e9m atua para tornar a sua \u00f3rbita circular,&#8221; explica o coautor Zoltan Haiman, professor na Universidade de Columbia.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Esta observa\u00e7\u00e3o fez com que muitas pessoas em todo o mundo, incluindo Johan Samsing em Copenhaga, questionassem: &#8220;Fez-me come\u00e7ar a pensar em como tais fus\u00f5es n\u00e3o circulares (conhecidas como &#8220;exc\u00eantricas&#8221;) podem acontecer com a probabilidade surpreendentemente elevada que a observa\u00e7\u00e3o sugere,&#8221; diz Johan Samsing.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>S\u00e3o Precisos Tr\u00eas Para Dan\u00e7ar o Tango<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma poss\u00edvel resposta seria encontrada no ambiente hostil nos centros das gal\u00e1xias que abrigam um buraco negro gigante com milh\u00f5es de vezes a massa do Sol, rodeado por um disco de g\u00e1s plano e girat\u00f3rio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Nestes ambientes, a velocidade e densidade t\u00edpicas dos buracos negros s\u00e3o t\u00e3o elevadas que os buracos negros mais pequenos &#8216;saltitam&#8217; como num jogo gigante de bilhar e grandes bin\u00e1rios circulares n\u00e3o podem existir,&#8221; aponta o coautor professor Bence Kocsis da Universidade de Oxford.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mas, como o grupo ainda argumentou, um buraco negro n\u00e3o \u00e9 suficiente: &#8220;Novos estudos mostram que o disco de g\u00e1s desempenha um papel importante na captura de buracos negros mais pequenos, que com o tempo se aproximam mais do centro e tamb\u00e9m mais uns dos outros. Isto implica n\u00e3o s\u00f3 que se encontram e formam pares, mas tamb\u00e9m que tal par pode interagir com outro terceiro buraco negro, levando frequentemente a um tango ca\u00f3tico com tr\u00eas buracos negros em jogo,&#8221; explica o astrof\u00edsico Hiromichi Tagawa da Universidade de Tohoku, coautor do estudo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">No entanto, todos os estudos anteriores \u00e0 observa\u00e7\u00e3o de GW190521 indicaram que a forma\u00e7\u00e3o de fus\u00f5es exc\u00eantricas de buracos negros \u00e9 relativamente rara. Isto suscita naturalmente a quest\u00e3o: porque \u00e9 que a j\u00e1 invulgar fonte de ondas gravitacionais GW190521 tamb\u00e9m se fundiu numa \u00f3rbita exc\u00eantrica?<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Bilhar de Buracos Negros a Duas Dimens\u00f5es<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tudo o que tinha sido calculado at\u00e9 ent\u00e3o era baseado na no\u00e7\u00e3o de que as intera\u00e7\u00f5es de buracos negros est\u00e3o a ocorrer em tr\u00eas dimens\u00f5es, como se esperava na maioria dos sistemas estelares considerados at\u00e9 agora.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Mas depois come\u00e7\u00e1mos a pensar no que aconteceria se as intera\u00e7\u00f5es de buracos negros tivessem lugar num disco plano, que est\u00e1 mais pr\u00f3ximo de um ambiente bidimensional. Surpreendentemente, descobrimos neste limite que a probabilidade de formar uma fus\u00e3o exc\u00eantrica aumenta at\u00e9 100 vezes, o que leva a que cerca de metade de todas as fus\u00f5es de buracos negros em tais discos sejam possivelmente exc\u00eantricas,&#8221; diz Johan Samsing e continua:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;E essa descoberta encaixa incrivelmente bem com a observa\u00e7\u00e3o de 2019 que, em suma, aponta agora na dire\u00e7\u00e3o de que as propriedades de outro modo espetaculares desta fonte n\u00e3o s\u00e3o de novo t\u00e3o estranhas, se tiver sido criada num disco achatado de g\u00e1s em torno de um buraco negro supermassivo num n\u00facleo gal\u00e1ctico.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Esta poss\u00edvel solu\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m contribui para um problema centen\u00e1rio na mec\u00e2nica: &#8220;A intera\u00e7\u00e3o entre 3 objetos \u00e9 um dos problemas mais antigos da f\u00edsica, que tanto Newton, eu pr\u00f3prio, como outros, estud\u00e1mos intensamente. Que isto parece agora desempenhar um papel crucial na forma como os buracos negros se fundem em alguns dos lugares mais extremos do nosso Universo \u00e9 incrivelmente fascinante,&#8221; diz o coautor Nathan W. Leigh, professor na Universidade de Concepci\u00f3n, Chile.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Buracos Negros em Discos Gasosos<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A teoria do disco de g\u00e1s tamb\u00e9m se enquadra nas explica\u00e7\u00f5es de outros investigadores sobre as outras duas propriedades intrigantes de GW190521. As grandes massas do buraco negro foram atingidas por fus\u00f5es sucessivas no interior do disco, enquanto a emiss\u00e3o de luz poderia ter origem no g\u00e1s ambiente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Mostr\u00e1mos agora que pode haver uma enorme diferen\u00e7a nos sinais emitidos pelos buracos negros que se fundem em discos planos bidimensionais, vs. aqueles que muitas vezes consideramos em sistemas estelares tridimensionais, o que nos diz que temos agora uma ferramenta extra que podemos utilizar para aprender como os buracos negros s\u00e3o criados e se fundem no nosso Universo,&#8221; diz Johan Samsing.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mas este estudo \u00e9 apenas o come\u00e7o: &#8220;As pessoas t\u00eam vindo a trabalhar na compreens\u00e3o da estrutura destes discos de g\u00e1s h\u00e1 muitos anos, mas o problema \u00e9 dif\u00edcil. Os nossos resultados s\u00e3o sens\u00edveis \u00e0 forma como o disco \u00e9 plano, e a como os buracos negros se movem dentro dele. O tempo dir\u00e1 se vamos aprender mais sobre estes discos, assim que tivermos uma maior popula\u00e7\u00e3o de fus\u00f5es de buracos negros, incluindo casos mais invulgares semelhantes a GW190521. Para que isto seja poss\u00edvel, temos de partir da nossa agora publicada descoberta e ver onde nos leva neste novo e excitante campo,&#8221; conclui o coautor Zoltam Haiman.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/news.ku.dk\/all_news\/2022\/03\/black-hole-billiards-in-the-centers-of-galaxies\/\" target=\"_blank\">\/\/ Universidade de Copenhaga (comunicado de imprensa)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-021-04333-1\" target=\"_blank\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a><\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Not\u00edcias relacionadas:<br><\/strong><a href=\"https:\/\/www.eurekalert.org\/news-releases\/945806\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">EurekAlert!<\/a><a href=\"https:\/\/www.space.com\/black-hole-mergers-weirder-in-agn-disk\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">SPACE.com<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.sciencedaily.com\/releases\/2022\/03\/220309131909.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">ScienceDaily<\/a><br><a href=\"https:\/\/phys.org\/news\/2022-03-black-hole-billiards-centers-galaxies.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">PHYSORG<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>GW190521:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/www.ligo.org\/detections\/GW190521.php\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">LIGO<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.ligo.org\/science\/Publication-GW190521\/flyer.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Folheto PDF do LIGO<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/GW190521\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Ondas gravitacionais:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/gracedb.ligo.org\/latest\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">GraceDB (Gravitational Wave Candidate Event Database)<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Gravitational_wave\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Gravitational_wave_detection\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Astronomia de ondas gravitacionais &#8211; Wikipedia<\/a><br><a href=\"http:\/\/www.universetoday.com\/127255\/gravitational-waves-101\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Ondas gravitacionais: como distorcem o espa\u00e7o &#8211; Universe Today<\/a><br><a href=\"http:\/\/www.universetoday.com\/127286\/gravitational-wave-detectors-how-they-work\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Detetores: como funcionam &#8211; Universe Today<\/a><br><a href=\"http:\/\/www.universetoday.com\/127329\/gravitational-wave-sources\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">As fontes de ondas gravitacionais &#8211; Universe Today<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=4GbWfNHtHRg\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">O que \u00e9 uma onda gravitacional (YouTube)<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Buracos negros:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Black_hole\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>LIGO:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/ligo.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">P\u00e1gina oficial<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.ligo.caltech.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Caltech<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.advancedligo.mit.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Advanced LIGO<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/LIGO\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Virgo:<br><\/strong><a href=\"https:\/\/www.ego-gw.it\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">EGO<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Virgo_interferometer\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Investigadores forneceram a primeira explica\u00e7\u00e3o plaus\u00edvel para o facto de um dos pares de buracos negros mais massivos observados at\u00e9 \u00e0 data atrav\u00e9s de ondas gravitacionais tamb\u00e9m parecer fundir-se numa \u00f3rbita n\u00e3o circular. 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