Crédito de imagem: Hubble
Quando os buracos negros colidem, cuidado! Uma enorme explosão de radiação gravitacional ocorre quando eles se fundem violentamente em um enorme buraco negro. O chute? o que ocorre durante a colisão pode derrubar o buraco negro de sua galáxia.
Um novo estudo descreve as consequências de uma colisão intergaláctica.
O astrofísico David Merritt, professor do Instituto de Tecnologia de Rochester, e os co-autores Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Universidade de Cornell), Scott Hughes (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e Daniel Holz (Universidade de Chicago) exploram as conseqüências dos chutes induzidos por ondas gravitacionais em seu artigo? Conseqüências do recuo da radiação gravitacional? enviado recentemente ao Astrophysical Journal e publicado on-line em http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Acredita-se que virtualmente todas as galáxias contenham buracos negros supermassivos em seus centros. De acordo com a teoria atual, as galáxias crescem através de fusões com outras galáxias. Quando duas galáxias se fundem, seus buracos negros centrais formam um sistema binário e giram em torno um do outro, eventualmente se fundindo em um único buraco negro. A coalescência é impulsionada pela emissão de radiação gravitacional, como previsto pela teoria da relatividade de Einstein.
Merritt e seus colegas determinaram a rapidez com que um buraco negro se move para escapar completamente do campo gravitacional de uma galáxia. Eles descobriram que galáxias maiores e mais brilhantes têm campos gravitacionais mais fortes e exigiriam um chute maior para ejetar um buraco negro do que os sistemas menores. Da mesma forma, impactos menos fortes poderiam fazer com que o buraco negro saísse de sua casa no centro de uma galáxia, apenas para depois voltar a sua posição.
Os chutes também questionam teorias que criariam buracos negros supermassivos a partir de fusões hierárquicas de buracos negros menores, começando no universo inicial. "A razão é que as galáxias eram menores há muito tempo, e os chutes teriam facilmente removido os buracos negros deles". Merritt diz.
De acordo com Merritt e seus co-autores, é mais provável que os buracos negros supermassivos tenham atingido a maior parte de sua massa através do acréscimo de gás e que as fusões com outros buracos negros só tenham ocorrido depois que as galáxias atingiram aproximadamente seus tamanhos atuais.
"Sabemos que existem buracos negros supermassivos no centro de galáxias gigantes como a nossa Via Láctea". diz Merritt. ? Mas, tanto quanto sabemos, os sistemas estelares menores não têm buracos negros. Talvez eles costumavam, mas foram expulsos.
O chute - uma conseqüência das equações da relatividade de Einstein - ocorre porque as ondas gravitacionais emitidas durante o mergulho final são anisotrópicas, produzindo recuo. O efeito é maximizado quando um buraco negro é sensivelmente maior que o outro.
Embora os astrofísicos estejam cientes desse fenômeno desde a década de 1960, até agora ninguém tinha as ferramentas analíticas necessárias para calcular com precisão o tamanho do efeito. O primeiro cálculo preciso do tamanho dos chutes foi relatado em um artigo complementar de Favata, Hughes e Holz, que também aparece on-line em http://arXiv.org.
Merritt observa que não há evidência observacional clara de que os chutes tenham ocorrido. Ele argumenta que a melhor chance de encontrar evidências diretas seria localizar um buraco negro logo após o chute, talvez em uma galáxia que recentemente passou por uma fusão com outra galáxia.
"Você veria um buraco negro descentralizado que ainda não voltou ao centro", ele diz. "Embora a probabilidade de observar isso seja baixa, agora que os astrônomos sabem o que procurar, eu não ficaria surpreso se alguém encontrar um eventualmente."
Fonte original: Comunicado de imprensa da RIT
