Um estudo internacional, liderado por investigadores da Universidade de Monash, revelou informações cruciais sobre a dinâmica dos buracos negros no interior de discos massivos nos centros das galáxias.

Publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o estudo mostra os intrincados processos que controlam quando e onde os buracos negros abrandam e interagem uns com os outros, potencialmente levando a fusões.

As conclusões do estudo lançam luz sobre as emissões de ondas gravitacionais resultantes da fusão de buracos negros, eventos detetáveis por instrumentos como o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

Quando dois buracos negros se aproximam demasiado um do outro, perturbam o próprio espaço-tempo, emitindo ondas gravitacionais antes de se fundirem num só. A investigação centrou-se nos centros das galáxias, onde os buracos negros podem fundir-se várias vezes devido à enorme atração gravitacional do buraco negro supermassivo no núcleo. Além disso, a presença de um massivo disco de acreção contribui para o brilho destas galáxias, classificando-as como NGAs (Núcleos Galácticos Ativos).

A interação entre os buracos negros mais pequenos e o gás circundante faz com que migrem no interior do disco, acumulando-se em regiões conhecidas como "armadilhas de migração". Estas armadilhas aumentam a probabilidade de encontros próximos entre os buracos negros, potencialmente levando a fusões.

O Dr. Evgeni Grishin, investigador pós-doutorado da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Monash, que liderou o estudo juntamente com investigadores da Universidade Hebraica de Jerusalém, comparou o fenómeno a um cruzamento movimentado sem semáforos.

"Analisámos quantos seriam e onde teríamos estes cruzamentos movimentados", disse o Dr. Grishin. "Os efeitos térmicos desempenham um papel crucial neste processo, influenciando a localização e a estabilidade das armadilhas de migração. Uma implicação é que não vemos armadilhas de migração em galáxias ativas com grande luminosidade".

As descobertas do estudo fazem avançar a nossa compreensão das fusões de buracos negros e têm também implicações mais vastas para a astronomia de ondas gravitacionais, para a astrofísica de altas energias, para a evolução das galáxias e o "feedback" dos NGAs.

"Apesar destas descobertas significativas, muito sobre a física dos buracos negros e dos ambientes que os rodeiam permanece desconhecido", disse o Dr. Grishin. "Estamos entusiasmados com os resultados e estamos agora um passo mais perto de descobrir onde e como os buracos negros se fundem nos núcleos galácticos. O futuro da astronomia de ondas gravitacionais e da investigação de núcleos galácticos ativos é excecionalmente promissor".

// Universidade de Monash (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

Disco de acreção:
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Buraco negro:
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Buraco negro supermassivo:
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NGAs (Núcleos Galácticos Ativos):
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Ondas gravitacionais:
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Ondas gravitacionais: como distorcem o espaço - Universe Today

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory):
Página oficial
Caltech
Advanced LIGO
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