O Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO) anunciou, em 14 de junho, a detecção da maior fusão de buracos negros já registrada, evento que recebeu o código GW231123.
Os sinais foram captados em 2023, analisados durante dois anos e revelam um marco para a astronomia de ondas gravitacionais, área que vem transformando a forma de observar o Universo.
Buracos negros e o recorde de massa
O fenômeno envolveu dois buracos negros com 100 e 140 vezes a massa solar, localizados a cerca de 10 bilhões de anos-luz da Terra.
Ao se unirem, geraram um objeto de 225 massas solares; a diferença entre as massas iniciais e finais foi convertida em energia na forma de ondas gravitacionais que cruzaram o cosmos até os detectores norte-americanos.
As medições indicaram que o par girava aproximadamente 400 mil vezes mais rápido que a rotação da Terra, atingindo quase o limite teórico previsto pela relatividade geral.
Se esse limite fosse ultrapassado, o horizonte de eventos desapareceria, restando apenas a singularidade; até hoje, não há evidências de que essa condição ocorra na natureza.
Buracos negros e a técnica de detecção
Previstas por Albert Einstein em 1915 e observadas diretamente apenas em 2015, as ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo geradas por movimentos extremos de massas muito grandes.
Quando chegam ao planeta, apresentam amplitude subatômica, cerca de dez mil vezes menor que o diâmetro de um próton, o que torna sua detecção um desafio experimental.
Para superá-lo, o LIGO opera dois interferômetros de quatro quilômetros de extensão, instalados nos estados de Washington e Louisiana, separados por aproximadamente 3 mil quilômetros.
Em cada instalação, um feixe de laser é dividido em dois braços perpendiculares; depois de percorrerem o trajeto e refletirem em espelhos, os feixes retornam ao ponto de origem, onde interferências mínimas indicam a passagem de uma onda gravitacional.
A distância entre os observatórios permite descartar ruídos locais, já que o mesmo sinal precisa ser detectado quase simultaneamente em ambas as unidades para ser validado como cósmico.
Com base no padrão de interferência, os cientistas estimam massa, distância, velocidade de rotação e outras características dos corpos responsáveis pelo sinal.
No caso do GW231123, os modelos computacionais utilizados divergiram, principalmente por causa da velocidade de rotação incomum dos buracos negros, indicando que os algoritmos ainda precisam ser refinados para cenários de alta rotação.
A análise foi conduzida por um consórcio internacional que inclui a brasileira Cecília Chirenti, pós-doutora em física gravitacional, professora da Universidade Federal do ABC e pesquisadora associada da Universidade de Maryland.
Segundo a equipe, a prioridade agora é aprimorar os modelos, reprocessar os dados e comparar futuros eventos similares, a fim de entender como essas fusões se formam e como evoluem.
Além de registrar um recorde de massa, a nova detecção reforça a utilidade das ondas gravitacionais como ferramenta para sondar regiões do Universo que permanecem inacessíveis por métodos baseados em luz.
O próximo salto tecnológico virá com a Antena Espacial de Interferômetro Laser (LISA), missão conjunta entre NASA e Agência Espacial Europeia prevista para 2035.
A LISA será composta por três sondas espaçadas em 2,5 milhões de quilômetros, posicionadas atrás da Terra na mesma órbita solar, formando um interferômetro gigante no espaço.
Com essa configuração, os pesquisadores esperam registrar colisões de buracos negros supermassivos e acompanhar a fusão de galáxias, capturando simultaneamente sinais gravitacionais e eletromagnéticos.
Até lá, o LIGO continuará fornecendo dados cruciais, consolidando a astronomia de ondas gravitacionais como uma das fronteiras mais promissoras para decifrar os processos que moldam o cosmo.