O que acontece quando os buracos negros supermassivos se fundem?

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Quadro a partir de uma simulação da fusão de dois buracos negros e a emissão resultante de radiação gravitacional (NASA / C. Henze)

A resposta curta? Você obtém um buraco negro super-supermassivo. A resposta mais longa?

Bem, assista ao vídeo abaixo para ter uma ideia.

Essa animação, criada com supercomputadores da Universidade do Colorado, em Boulder, mostra pela primeira vez o que acontece com as nuvens de gás magnetizadas que circundam buracos negros supermassivos quando dois deles colidem.

A simulação mostra os campos magnéticos se intensificando à medida que se contorcem e torcem turbulentamente, em um ponto formando um vórtice imenso que se estende bem acima do centro do disco de acreção.

Essa estrutura tipo funil pode ser parcialmente responsável pelos jatos que às vezes são vistos em erupção ao alimentar ativamente buracos negros supermassivos.

A simulação foi criada para estudar que tipo de "flash" poderia ser feito pela fusão de objetos incrivelmente maciços, para que os astrônomos que procurassem evidências de ondas gravitacionais - um fenômeno proposto pela primeira vez por Einstein em 1916 - pudessem identificar melhor sua fonte potencial.

Leia: Efeitos das ondas indescritíveis de gravidade de Einstein observadas

As ondas gravitacionais são frequentemente descritas como "ondulações" no tecido do espaço-tempo, perturbações infinitesimais criadas por objetos supermassivos e de rotação rápida, como orbitando buracos negros. Detectá-los diretamente provou ser um desafio, mas os pesquisadores esperam que a tecnologia esteja disponível dentro de vários anos, e saber como identificar buracos negros em colisão será o primeiro passo na identificação de quaisquer ondas gravitacionais resultantes do impacto.

De fato, são as ondas gravitacionais que roubam energia das órbitas dos buracos negros, fazendo com que elas entrem em espiral umas nas outras em primeiro lugar.

“Os buracos negros orbitam entre si e perdem energia orbital emitindo fortes ondas gravitacionais, e isso faz com que suas órbitas encolhem. Os buracos negros espiralam um para o outro e eventualmente se fundem ”, disse o astrofísico John Baker, membro da equipe de pesquisa do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA. "Precisamos de ondas gravitacionais para confirmar que ocorreu uma fusão de buracos negros, mas se pudermos entender bem as assinaturas eletromagnéticas das fusões, talvez possamos procurar eventos candidatos antes mesmo de termos um observatório de ondas gravitacionais no espaço".

O vídeo abaixo mostra a estrutura de ondas gravitacionais em expansão que seria de esperar resultar dessa fusão:

Se os telescópios terrestres puderem identificar o flash de rádio e raio-x criado pelas fusões, futuros telescópios espaciais - como o eLISA / NGO da ESA - poderão ser usados ​​para tentar detectar as ondas.

Leia mais sobre o novo lançamento da NASA Goddard aqui.

Primeiro crédito de animação: Goddard Space Flight Center da NASA / P. Cowperthwaite, Univ. de Maryland. Segunda animação: NASA / C. Henze.

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